新基因組技術(New Genomic Techniques,NGT)在過去二十年中發展迅速,並將繼續如此,同時NGT產品正在世界許多地區完成成果轉化。其應用已進入歐盟以外的市場,預計在未來幾年將有更廣闊的應用前景。
近期,歐盟委員會發布了有關NGT的研究報告,並準備就該技術開展新的法律框架設計。報告闡明NGT正在幫助歐盟建立創新的、更可持續的農業食品系統,該系統的構建是“歐洲綠色協議”和歐盟從農場到餐桌戰略的一個重要目標。但同時指出,歐盟現行的2001年透過的轉基因生物立法並不適用於這類創新技術。
一、美、中兩國是NGT技術的研發主力
歐盟目前將NGT定義為能夠改變生物體遺傳物質的技術,這些技術是2001年以來出現並逐漸發展起來的。NGT在農業食品、醫藥和工業領域擁有廣泛或潛在的應用。研發涵蓋其在植物、動物和微生物中的使用。
大多數NGT應用都是在美國或中國開發的。在歐盟,德國的研發數量較多。由於NGT(特別是CRISPR)的靈活性和可負擔性,一些發展中國家也在這一領域積極開展活動。無論是私人還是公共/學術機構都在積極開發NGT產品。現有資料表明,來自私營公司的商業和預商業應用數量更多,而公共/學術組織主導著研發,為生物和性狀的多樣性提供了豐富的渠道。
二、NGT在作物、動物、微生物領域均體現出技術優勢
在作物領域,研究表明NGT在植物性狀改良上具有明顯的應用潛力。研究人員透過NGT技術提高了作物對多種型別病原體和害蟲的抗病性,增強了作物在耐旱、耐鹽、耐熱等方面的非生物脅迫耐受性。改良後的品種,營養成分得到改善(例如纖維和維生素),有害物質(例如毒素、過敏原、丙烯醯胺前體等)也有所降低,作物最終獲得了更高、更穩定的產量。
在動物領域,NGT的開發集中在畜牧部門,主要為牛,豬,雞和各種魚類(鮭魚、羅非魚、金槍魚和紅鯛魚)。基於NGT的基因驅動技術主要應用於昆蟲(尤其是蚊子)和入侵物種。目前尚無商業化的NGT動物,但在預商業化階段有四個例子:產量提高/快速生長的羅非魚、抗病豬、無角牛和耐熱牛。早期和後期研發階段已確定59種NGT應用,以食品生產相關性狀為主,其次為基因驅動型應用。
在微生物領域,工業生物技術部門應用NGT進行技術革新,NGT被單獨使用或與現有的遺傳技術結合使用,以改進特定的菌株。
三、NGT開發的產品正逐步進入商業化
NGT應用分為四個階段:1.商業階段–目前在至少一個國家/地區銷售;2.預商業化階段–準備在至少一個國家/地區進行商業化但尚未投放市場(約為期5年);3.研發後期階段–準備進入市場,屬於高階研究階段(植物的田間試驗、藥物臨床試驗);4.早期研發階段–“概念驗證”階段(測試基因靶標、提高性狀)。目前,NGT在植物、動物和微生物中的各種應用大多處在開發中,但有些已經在非歐盟國家銷售。
基於CRISPR的NGT正越來越多地被用於各領域。為目標生物和特性方面的創新和改良打開了大門。約有30種在植物、動物和微生物方面的應用處於預商業化階段,可在未來5年內推向市場;處於研發後期的100多種植物、數十種動物和藥用植物可能在2030年前投放市場。
四、現行歐盟法律不適用於NGT
研究認為,傳統育種技術、已建立的基因組技術和NGT在產生“脫靶”效應的程度上有所不同。雖然基因組編輯可能產生“脫靶”效應,但它們的頻率通常比傳統育種技術和已有的基因組技術要低得多。由於某些NGT的使用精度和效率,它們是獲得某些產品的唯一現實手段。因此,NGT的安全性只能逐個案例進行評估,這取決於產品的特性、其預期用途和接收環境。從不同技術中獲得的基因和表型相似的產品預計不會出現顯著不同的風險。
2019年歐盟委員會應理事會要求,就歐盟法律框架下NGT的地位開展研究,研究得出以下主要結果:
●NGT產品具有使植物對疾病、環境條件和氣候變化的抵抗力更強的潛力,有助於建設可持續食品體系。NGT產品可具有更高的營養品質,能夠降低對農藥等農業投入品的需求;
●NGT透過為歐盟實現食品系統創新和可持續性以及更具競爭力的經濟目標做出貢獻,為社會的多個領域帶來效益;
●研究還分析了與NGT產品及其當前和未來應用有關的問題。關注的問題包括可能的安全和環境影響,例如,對生物多樣性,與有機農業和無轉基因農業的共存以及標籤的影響;
●NGT是一套非常多樣化的技術,可以達到不同的目標,NGT生產的某些植物產品對人類和動物健康以及對環境的安全性均與常規育種的植物一樣安全。
●有充分的跡象表明,目前的2001年轉基因(GMO)法規不適用於某些NGT及其產品,法規需要適應科學和技術進步。
原文來源:歐盟委員會、Springer、BSPB、JRC
本週三釋出新資訊!!微/信/公/眾/號釋出國際農業新資訊:沒/關/注的先/關/注下呦!!
【農科成果】北京市農林科學院水產所發表我國首篇關於鱘魚數量遺傳學研究論文
【前沿資訊】美國放寬對採用基因工程開發的玉米品種的限制
【前沿資訊】印度篩選出提高水稻氮肥利用率的候選基因
【農科觀點】如何推動生豬產業平穩發展?專家們在農“經”觀察上這麼說
掃/描/下/方/二/維/碼,關注“農科智庫”微/信/公/眾/號,提前檢視最新農業資訊!!!還有更多原創報告、一手農業前沿資訊等精彩內容。