12月12日,，中國農(nóng)業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)研討會(huì)在廣州隆重舉行，本次研討會(huì)是中國農(nóng)業(yè)綠色產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨第二十屆廣東種業(yè)大會(huì)的系列論壇活動(dòng),，廣東省委常委葉貞琴出席并主持了研討會(huì),。中國科學(xué)院院士,、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護(hù)與利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉耀光在會(huì)上作“基因編輯驅(qū)動(dòng)的生物技術(shù)及其育種中的應(yīng)用”的主題報(bào)告,。

劉耀光院士主要從事植物育性發(fā)育的分子遺傳和基因工程研究,，在水稻細(xì)胞質(zhì)雄性不育與恢復(fù)性、雜種不育與親和性,、光溫敏不育性等遺傳系統(tǒng)的基因克隆和分子作用機(jī)理方面進(jìn)行了系統(tǒng)性,、創(chuàng)新性研究。獲“國家杰出青年基金”“全國五一勞動(dòng)獎(jiǎng)?wù)隆薄澳匣洶俳堋薄叭珖鴥?yōu)秀科技工作者”等稱號(hào),。

中國科學(xué)院院士劉耀光作“基因編輯驅(qū)動(dòng)的生物技術(shù)及其育種中的應(yīng)用”主題報(bào)告,。譚家富 攝

會(huì)上,，劉耀光院士放眼國際，立足國內(nèi),，精準(zhǔn)指出了我國農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn),，提出了解決我國糧食問題的途徑，系統(tǒng)介紹農(nóng)作物育種技術(shù)的發(fā)展趨勢,，著重講解新一代生物技術(shù)——基因組編輯,。圍繞其團(tuán)隊(duì)多基因編輯系統(tǒng)取得的重要成果，他指出生物技術(shù)育種作為一種滿足更高糧食需求的有效手段,，能夠破解我國農(nóng)業(yè)發(fā)展面臨的現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),，解決糧食問題，適應(yīng)農(nóng)作物育種技術(shù)的發(fā)展趨勢,。

基因組編輯引領(lǐng)世界農(nóng)業(yè)發(fā)展新潮流

 “自然突變,、人工誘變、生物誘變是不同基因變異途徑的三種特征,，這三種特征產(chǎn)生的基因突變具有實(shí)質(zhì)等同性,，但基于基因組編輯的生物誘變的特異性(專一性）最高，因而具有最高的生物安全特性和可追溯性,。” 劉耀光院士從“我國農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)”“解決我國糧食問題的途徑”“農(nóng)作物育種技術(shù)的發(fā)展趨勢”三個(gè)方面入手,，引出基因組編輯的重要意義。

談到Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats（CRISPR,，規(guī)律成簇間隔短回文重復(fù)）/Cas基因編輯技術(shù)系統(tǒng)時(shí),，劉耀光院士介紹了其基本功能是基因突變和基因的精確編輯，他將CRISPR-Cas9基因定點(diǎn)修飾比喻為功能強(qiáng)大的基因剪刀。

CRISPR-Cas9基因定點(diǎn)修飾是功能強(qiáng)大的基因剪刀

劉耀光院士指出,，基因編輯（敲除）和基因表達(dá)與生物學(xué)性狀的關(guān)系包括促進(jìn),、抑制、終止作用,，最終表現(xiàn)為消除某性狀,、弱化某性狀、強(qiáng)化某性狀,。他詳細(xì)介紹了基因編輯的策略,、高效的植物多重基因編輯載體系統(tǒng),、高效的植物單堿基編輯器,，以及一站式基因編輯設(shè)計(jì)與結(jié)果分析在線軟件工具箱。

基因編輯作物育種為農(nóng)業(yè)發(fā)展保駕護(hù)航

以基因編輯改良的食用雙孢菇,、在水稻應(yīng)用基因編輯的實(shí)例,、編輯水稻W(wǎng)axy精細(xì)調(diào)控稻米直鏈淀粉含量、食味品質(zhì)和編輯水稻抗病基因增強(qiáng)稻瘟病抗性為代表,，劉耀光院士指出“基因編輯技術(shù)已廣泛應(yīng)用于動(dòng)植物的基礎(chǔ)研究和品種改良”,。

為破解耐鹽稻主要農(nóng)藝性狀差，產(chǎn)量低,，高桿易倒?fàn)?，株型差，光周期敏感,，長芒,，易落粒，粒型短等困境,，“我們團(tuán)隊(duì)對(duì)耐鹽稻進(jìn)行人工快速馴化,，對(duì)‘海稻86’的株高、抽穗期,、芒長,、粒型等多個(gè)基因進(jìn)行了編輯，以基因編輯調(diào)控水稻的生育期（抽穗期）,，在編輯水稻品種可快速培二系雜交稻育溫敏不育性等方面取得較好的改良效果,。”劉耀光院士談到,。

耐鹽稻通過基因編輯改良后穗型變大，穗粒更長。

當(dāng)前,，我國農(nóng)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)之一是主要作物總產(chǎn)和單產(chǎn)進(jìn)入平臺(tái)期,，仍需通過提高單產(chǎn)滿足糧食的剛性需求，同時(shí),，根據(jù)人口,、城市化和收入增加以及消費(fèi)趨勢四大指標(biāo)預(yù)測，未來40年的糧食需求將會(huì)大幅度增加,。

基于種種現(xiàn)實(shí)挑戰(zhàn),，以及公眾關(guān)切的基因編輯作物育種技術(shù)，劉耀光院士表示,，通過比較基因編輯技術(shù),、轉(zhuǎn)基因育種和傳統(tǒng)育種技術(shù)可發(fā)現(xiàn)，基因編輯作物育種具有更精確,、速度更快,、成效有預(yù)見性、成本較低,、不涉及倫理問題等五大優(yōu)點(diǎn),。

美國農(nóng)業(yè)部批準(zhǔn)一種基因編輯改良的蘑菇，不易褐化,，貨架期較長,。

“目前，基因編輯技術(shù)仍面臨自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)與基因編輯作物管理方法等系列挑戰(zhàn),，但新興的生物育種技術(shù)是未來努力的方向,，我們一定要積極響應(yīng)習(xí)近平總書記‘以科技為支撐、走內(nèi)涵式現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展道路’的號(hào)召,，用好生物技術(shù)育種滿足中國未來更高的糧食需求,。”劉耀光院士表示,。

據(jù)悉,，劉耀光院士所在團(tuán)隊(duì)的多基因編輯系統(tǒng)已被國內(nèi)外約800家研究團(tuán)隊(duì)使用，在水稻,、小麥,、香蕉、擬南芥、大豆,、油菜,、番茄、楊樹,、柑橘,、葡萄、獼猴桃等多種作物培育出大量新型遺傳材料和新種質(zhì),。

【記者】戴甜甜

【來源】南方農(nóng)村報(bào)