基因组编辑剪刀将彻底改变植物育种,但教授担心欧盟国家将履行履行

基因编辑是自上世纪90年代引入基因转移以来,植物育种中最重大的变化。立法者现在采取了两种不同的方法来设计植物物种的特性。

一种谷物物种包含了人类通过手从其他物种转移过来的基因,而另一种谷物物种的DNA被人类微妙地修改过,这两者之间有什么区别?

自从基因编辑剪刀被引入植物育种以来,这个问题已经考虑了5年。

基因编辑剪刀,或CRSIPR-Cas方法,使基因修改成为可能:用剪刀,DNA序列可以从细胞中删除或添加到细胞中。细胞中的目标基因可以很容易地被一种特定的酶切掉。

这种方法称为基因组编辑,在治疗遗传人类疾病方面被认为是革命性的。它也用于植物育种。

“在植物育种的情况下,我们正在讲的是,也可以发生的基因编辑类型,并且确实在自然中发生的情况下,这些修饰可以在10公顷的大麦领域中找到,其中包括十亿个个体谷物携带少量自然突变,“说teemu teeri.,植物育种教授农业与林业学院,赫bob体育下注安卓版尔辛基大学。

目前,公民和立法者都努力了解植物是否掌握了新型基因技术的植物,患有健康和环境的风险。

从立法者的角度来看,基因组编辑是挑战性的,因为不可能区分基因组编辑的植物和自然突变。

“从立法者的角度来看,基因组编辑是具有挑战性的,因为不可能区分基因组编辑的植物和自然突变,”Teeri指出。

Teeri is one of the two authors of a report on new plant breeding technologies, submitted to the Committee for the Future of the Finnish Parliament in summer 2018. He is well versed in the history of genetically modified plants and explains why he thinks the EU’s stance on genome-edited plants, presented in summer 2018, is miscalculated.

起源于植物的利用

农民一直对增加谷物产量并找到耐久的环境条件的品种感兴趣。事实上,人类已经为土地培养而繁殖植物。

谷物植物的第一次遗传修饰是植物驯化的结果。在这种变化中,种子的特质不再脱落,使农民能够将它们存储进一步使用。这一变化意外地出现了,因为只有在婴儿床上没有掉落的种子,形成了下一个植物一代。

怎么可能以这种方式使植物基因与人类意志相适应呢?

“以牺牲适应为代价,将植物从野生品种的驯化到更适合耕种的人。最终,谷物作物完全依赖于农民,“达义州。

换句话说,植物适应农民提供的良好护理,这保证了下一代的成功。

繁殖的下一步是过境和选择。在该方法中,交叉最佳样品,之后将选择甚至其祖细胞的那些。除此之外,这种方法相对较慢,其消除了来自植物基因组的基因。

如果一个品种需要新的基因,它们可以通过与本地品种杂交获得。尽管它的性质缓慢,杂交和选择已经产生了良好的结果,它仍然是最广泛使用的育种方法。

20世纪80年代通过基因转移转化的育种

在20世纪80年代,植物育种发生了一个主要的科学突破。借助基因转移技术,基因可以在生物之间转移,彻底改变许多领域,包括药物。有史以来第一次,人类能够开发从未通过自然选择的生物。转基因生物被称为遗传修饰的生物(GMO)。

将基因转移方法引入20世纪90年代植物品种育种,是传统植物育种原则的重大场合。这种转化使得可以将甚至动物或微生物基因转移到植物中,这就是转基因繁殖导致激烈的辩论和反对的原因。然而,Teeri认为这项技术安全。

他说:“根据超过25年的经验,可以明确地说,转基因育种技术的风险并不比传统育种的风险大。”由于严格的风险评估,转基因食品可以被认为比普通食品更安全。

目前,最广泛种植的转基因谷物植物确实具有特异性细菌来源的基因。通过它们,植物可以对害虫和除草剂越来越耐药。

基因转移可以帮助植物在不使用化学物质的情况下驱虫。在这种情况下,一种基因Bacillus thuringiensis.细菌已转移到植物中。这个基因产生一种影响害虫幼虫肠道的蛋白质。这类抗虫转基因作物包括玉米、大豆、棉花和油菜籽,全球种植面积约为1亿公顷。

天然遗传修饰?

根据Teeri,通过基因编辑剪刀进行的基因组编辑类似于天然遗传修饰。在大多数情况下,编辑产生原则上的等位基因也在自然中发生 - 唯一的区别是源自剪刀方法的突变预先在实验室中计划。

基因功能也受到选择的影响,更传统的植物育种方法,但这需要时间。

一个例子是油菜籽油的繁殖具有一种技术,其中通过选择不产生它们的标本来消除对人类有害的物质。如今,相同的过程可以通过剪刀方法迅速进行,直接针对最好的作物品种。

通常,将非转基因产品视为“自然”是欺骗性的。这忽略了传统的繁殖谷物品种本身就是自然的。

传统植物育种通常被认为是“自然”,而在实验室条件下进行的繁殖是相反的。

“通常,认为非转基因产品是‘天然的’是有欺骗性的。这忽略了一个事实,即传统的谷物品种本身就是不自然的。

他还指出,传统育种远非无风险。例如,由于其高含量的有害化学物质,某些马铃薯和芹菜品种已被推出。

确定由各种育种方法产生的植物品种的自然程度也很复杂,即使当使用基因编辑剪刀时使用生物技术时,即使使用生物技术,最终结果也不含有外源基因,如转基因品种。

来自立法者的绿色或红灯?

2018年7月,欧盟法院裁定,基因编辑品种在欧盟立法中被视为转基因品种。这意味着对它们的风险评估与对转基因品种的风险评估是相同的,这一观点让科学界非常失望。在实践中,基因编辑剪刀技术是欧洲植物育种者的禁区。随着种群的增长和气候的变化,植物育种面临着相当大的挑战。在泰瑞看来,这就是为什么限制繁殖技术是一个有害的决定。

“需要增加基因转移和基因组编辑,以增加遗传修饰,这促进了选择性育种的进步。就像它一样,植物育种世界正试图跟上红色女王的比赛.换句话说,我们必须竭尽全力来控制病虫害。当病原体战胜旧的基因时,需要不断的新的抗性基因,”Teeri解释说。

不断变化的气候是另一个挑战,要求谷物作物的应力耐受性提高。预计与过去夏季类似的非典型生长条件的频率将增加。

与此同时,在美国进行了决定,以将基因组编辑作为传统植物育种方法进行分类。这种方式在实践中是什么样的是品种将从美国到欧洲市场到达,根据新立法是欧盟的“非法”,然而不可能证明他们的非法性。

“欧洲植物育种者无疑是,在不知道在生产新品种的欧洲领域时,在他们的繁殖计划中没有知道使用禁止的基因编辑植物,”Teeri猜测。

“如果不能控制合规性,则没有颁布法律的意义。”

原始文章(仅限芬兰语):

Geeniteknologia,德鲁坤南·杜伐斯杜斯瓦尔诺坤南·朱尔卡萨(“基因科技”(“基因技术”,委员会未来芬兰议会的未来), Kasvinjalostuksen uudet menetelmät(“植物育种新方法”),作者:Anneli Ritala;Teemu Teeri DSocSc;bob体育下注安卓版赫尔辛基大学

更多的信息:

GMO立法在欧盟

链接到关于基因编辑和相关立法的文章7/2018:

自然:Crispr植物现在遭到欧盟的强硬通用汽车法律
Phys.org:欧盟顶级法院规则将新的繁殖技术算作转基因生物