在野生植物中调整一些基因可以创造新的粮食作物

我们今天所依赖的作物已经培育了数千年，以提高某些特性。例如，甜玉米开始作为一种叫做teosinte的野草生活。但每当我们通过育种选择特性时 - 例如反复穿越选定的植物以产生更大的果实 - 我们就失去了遗传多样性，这是其他性状如抗病性的必要变异。这使我们的作物容易受到病虫害的侵害。

精确的基因编辑技术可以提供解决方案。

CRISPR 基因编辑已成功用于重新驯化野生番茄植物。一个研究小组仅编辑了六个基因，并在番茄(Solanum pimpinellifolium)的野生近缘中生产出商业大小的果实。另一组通过仅编辑四个基因获得了类似的结果。

作为一个社会，我们需要弄清楚如何监管这些技术和工厂，以确保安全性和可接受性。

新的驯化

这种被称为“ 从头驯化”或“新驯化” 的新方法允许野生植物的遗传多样性在新作物中出现。这些新的番茄品系保留了其祖先的所有多样性，提供了对疾病的保护。

显然，它们味道也很好。

这得益于多年来对基因的艰苦研究，这些基因支撑着与驯化相关的基本特征。如果没有这个，科学家就不会知道要定位和编辑哪些基因。

通过杂交具有不同性状的植物(如大果实与小果实)鉴定一些基因。通过比较野生亲缘植物和驯化植物发现了其他植物。

我们可以和其他野生物种一起做吗?

我们目前仅依靠极少数植物物种来生产世界上大部分的粮食。超过一半的植物来源能量来自三种草(小麦，水稻和玉米)。基因编辑可以提供扩展它的方法。

显示上述番茄方法的更广泛价值，另一个研究小组将相同的方法应用于孤儿作物酸浆(被称为地面樱桃)。孤儿作物是那些因各种原因而被忽视并逃过现代农业的作物。他们几乎没有投资，研究或育种工作。

研究人员希望地面樱桃有一天能够在大规模农业中找到它与草莓，蓝莓，黑莓和覆盆子并列的地方。

“ 从头驯化”方法可能提供一种驯化任何可食用的野生植物的方法。估计有20,000种已知的可食用物种，驯化的可能性可能非同寻常 - 特别是在澳大利亚，那里广泛，经济上成功的本地食品驯化主要限于澳洲坚果。

基因测序越来越便宜

为了创造新的作物，我们需要基因目标的良好工作知识，以及我们想要驯化的植物物种的基因组序列(其中包含每个细胞内所有基因的完整代码)。

基因组测序过去花费了数百万美元，需要大量的研究团队。它现在越来越便宜和常规。

我们对目标基因的理解主要来自对主要农作物的研究。一些驯化基因只适用于与发现它们的作物密切相关的物种。

在番茄研究中靶向的驯化基因的版本存在于许多植物物种中，因此该方法也可能在更远距离相关的物种中起作用。

我们该如何规范呢?

我们应该促进这种创新，但我们需要安全地做到这一点。

在世界范围内，政策制定者已经在努力应对新基因工具的影响。与现有的遗传修饰方法相比，关于如何调控基因组编辑的争论如雨后春笋般涌现。

编辑作物中的基因与传统的遗传修饰或转基因不同 - 其中来自不同物种的基因插入植物中。

与这两种方法相反，经典作物育种依赖于辐射等随机过程来诱导新的遗传多样性。CRISPR编辑类似但更有效和精确，因为它针对特定的所需突变。

7月，欧洲法院裁定，经过编辑的植物与转基因植物一样处于同一规定之下。这使他们受到非常严格的监管，这些监管会给进入市场带来重大障碍，可能会推动人才和资金流出欧洲市场。

相比之下，美国农业部(USDA)表示不会对基因组编辑的作物进行调控。

平衡的方法

这两种监管方法之间的合理平衡可能是最合理的前进方式。基因组编辑不应完全逃脱监管。

如果可以证明编辑的植物不含任何新基因(包括CRISPR机制)，那么该调控应该比转基因更严格，因为这些变化与常规植物育种非常相似。对编辑过的作物的基因组进行测序是提供证据的好方法。

在澳大利亚，转基因生物受基因技术监管机构(OGTR)监管。目前的立法非常广泛地定义了遗传修饰，但正在审查中。南澳大利亚是一个例外，与禁令有关转基因作物。

理想情况下，监管应该更多地关注我们作物中应该允许的遗传修饰类型的问题，而不是它们的引入方式和来源。

但编辑后的生物不应完全被排除在监管之外。应要求提供证据，并提供新作物在功能上等同于常规育种的产品，随后的批准过程应反映这一点。

决策者和监管者的首要任务是确保作物安全。保持公开透明的对话至关重要，以便公众可以信任决策。

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关于我们是否应该使用基因编辑技术的争论远非黑白分明