(二)农业转基因技术及其产业发展方兴未艾 迄今,世界上已经上市的转基因作物/动物品种有苜蓿、北极苹果、油菜、 玉米、棉花、孟加拉Bt茄子、木瓜(抗环斑病毒品种)、粉红菠萝、马铃 薯、鲑鱼(AquAdvantage)、大豆、南瓜和甜菜。 5万公顷 1美国 7500万 46% 0.5% 2.巴西 5020万 3.阿根建 2360万 4.加拿大 1310万 5.印度 1140力 0% 6.巴拉挂* 300万 7.巴基斯坦* 300万 42% 8.中网 280万 9.南非 270万 1.5% 10.玻利维亚 130万 11.乌拉丰* 110万 12.澳大利亚 90万 13.菲律宾* 60万 14.缅何 30万 15.苏丹* 20万 16.西班牙 10万 17.墨西哥 10万 2017年全球转基因作物的种植面 18.哥伦比亚 10万 积达1.898亿公顷,比2016增长了 3% <5万公顷 3% 越南 葡萄牙 洪都拉斯 孟加拉国 智秒 哥斯达黎加 资料来源:SAAA,2017. *发展中国家
(二)农业转基因技术及其产业发展方兴未艾 迄今,世界上已经上市的转基因作物/动物品种有苜蓿、北极苹果、油菜、 玉米、棉花、孟加拉Bt茄子、木瓜(抗环斑病毒品种)、粉红菠萝、马铃 薯、鲑鱼(AquAdvantage)、大豆、南瓜和甜菜。 46% 10% 1.5% 0.5% 42% 1. 美国 7500万 2. 巴西* 5020万 3. 阿根廷* 2360万 4. 加拿大 1310万 5. 印度* 1140万 6. 巴拉圭* 300万 7. 巴基斯坦* 300万 8. 中国* 280万 9. 南非* 270万 10. 玻利维亚* 130万 11. 乌拉圭* 110万 12. 澳大利亚 90万 13. 菲律宾* 60万 14. 缅甸* 30万 15.苏丹* 20万 16.西班牙 10万 17. 墨西哥* 10万 18. 哥伦比亚* 10万 ≥5万公顷 <5万公顷 越南* 葡萄牙 洪都拉斯* 孟加拉国* 智利* 哥斯达黎加* * 发展中国家 比2016年 增长了 2017年全球转基因作物的种植面 积达1.898亿公顷,比2016增长了 3% 资料来源:ISAAA,2017. 24个国家种植转基因作物
“特甜粉心转基因菠萝”美国上市 利用转基因技术降低了菠萝果实中一种酶 的水平,这种酶可以把粉色的番茄红素转 化成B-胡萝卜黄色素,因此“粉心”菠萝 果肉中保留了大部分的番茄红素,果肉变 成了粉红色。番茄红素抗氧化能力远远超 出胡萝卜素、维生素,除了抗癌、保护心 血管外还能防治多种疾病,营养价值极高。 Arctic Apple Variety 防褐变“北极”转基因苹果美国上市 正在研发之中的还有有利于心 血管健康的转基因紫色番茄等
“特甜粉心转基因菠萝”美国上市 利用转基因技术降低了菠萝果实中一种酶 的水平,这种酶可以把粉色的番茄红素转 化成β-胡萝卜黄色素,因此“粉心”菠萝 果肉中保留了大部分的番茄红素,果肉变 成了粉红色。番茄红素抗氧化能力远远超 出胡萝卜素、维生素,除了抗癌、保护心 血管外还能防治多种疾病,营养价值极高。 正在研发之中的还有有利于心 血管健康的转基因紫色番茄等 防褐变“北极”转基因苹果美国上市
RNA干扰(RNAi)技术 RNAi技术具有序列的高度特异性、抑制基因表达的高效性、沉默信号的高稳定 性、沉默信号的可遗传性,广泛应用于阻断或抑制基因表达,是转基因生物研 发的强大工具。 双链RNA被加工 成短链RNA分子 与靶标mRNA结 合,导致其降解 4u4 靶标mRNA DNA 蛋白质合成中止, 即基因表达沉默
Gene 靶标mRNA DNA X 双链RNA被加工 成短链RNA分子 与靶标 mRNA结 合,导致其降解 蛋白质合成中止, 即基因表达沉默 RNA干扰(RNAi)技术 RNAi技术具有序列的高度特异性、抑制基因表达的高效性、沉默信号的高稳定 性、沉默信号的可遗传性,广泛应用于阻断或抑制基因表达,是转基因生物研 发的强大工具
近年来产业化的RNAi生物技术作物 抗根虫转基因玉米MON87411:含有玉米根 虫参与膜受体运输的DvSnf7基因的dsRNA,根 虫取食该转基因玉米后体内的基因就会被 DvSnf7 dsRNA靶向结合并干扰,进而致死。 转基因玉米MON87411已在美国、巴西、日 本等8个国家和地区通过转基因安全评价,并 已向我国申请进口安全证书。 防褐变“北极”转基因苹果:奥卡诺根特色 水果公司利用RNAi技术抑制苹果体内多酚氧 化酶基因,培育出防褐变“北极”转基因苹 果,已在美国和加拿大通过了转基因安全评 价并已商业化应用。 防褐变转基因马铃薯:辛普劳公司利用RNAi 技术抑制asn1和ppo5基因,研发了第二代转 基因马铃薯,既能够防止土豆的褐化,又能 减少土豆在高温烹饪时产生丙烯酰胺的量, 已在美国、加拿大、澳大利亚等5个国家通过 转基因安全评价和商业化应用
近年来产业化的RNAi生物技术作物 抗根虫转基因玉米MON87411:含有玉米根 虫参与膜受体运输的DvSnf7基因的dsRNA,根 虫取食该转基因玉米后体内的基因就会被 DvSnf7 dsRNA靶向结合并干扰,进而致死。 转基因玉米MON87411已在美国、巴西、日 本等8个国家和地区通过转基因安全评价,并 已向我国申请进口安全证书。 防褐变“北极”转基因苹果:奥卡诺根特色 水果公司利用RNAi技术抑制苹果体内多酚氧 化酶基因,培育出防褐变“北极”转基因苹 果,已在美国和加拿大通过了转基因安全评 价并已商业化应用。 防褐变转基因马铃薯:辛普劳公司利用RNAi 技术抑制asn1和ppo5基因,研发了第二代转 基因马铃薯, 既能够防止土豆的褐化,又能 减少土豆在高温烹饪时产生丙烯酰胺的量, 已在美国、加拿大、澳大利亚等5个国家通过 转基因安全评价和商业化应用
(三) 基因编辑技术应用前景广阔 00 定向剪切 更加精准 T GACGG CTTGA C AT A C T G CC G AA C T ▣ 更加快速 XN SN ON CH NN SN SNSN OV SIN ▣ 更加安全 定点缺失或插入 八八DNA 3-5 days 1 week RNA RNP Design Construction Genetic cargo 物种进化:百万年计 M. 人工驯化:上万年计 2->10 weeks 2->10 weeks 定向选育:上几十或上百年 杂交育种:几年或十几年 Edited plant Regenerated callus Genome editing 基因编辑:
(三)基因编辑技术应用前景广阔 定点缺失或插入 定向剪切 物种进化:百万年计 人工驯化:上万年计 定向选育:上几十或上百年 杂交育种:几年或十几年 基因编辑: 更加精准 更加快速 更加安全