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【十问精准育种技术】你知道新型水稻、小麦的“超能力”吗?
编者按
粮食事关国运民生,粮食安全是国家安全的重要基础,农业科技的发展与我们的生活息息相关。如今,我国科学家已经开始通过基因编辑技术对水稻、小麦等农作物进行改良。那么,基因编辑水稻和杂交水稻有什么不同?基因编辑水稻、小麦对人体健康有什么影响?基因编辑水稻、小麦对我国的粮食安全有什么影响?光明网邀请了中国农业科学院作物科学研究所夏兰琴研究员为您解答。
光明网:有了杂交水稻,为什么还要进行基因编辑水稻育种?
夏兰琴:杂交水稻是利用杂种优势,这是生物界一种普遍的现象。它是一个或者多个性状优于两个双亲的一种现象。表现为体形增大、产量提高,在抗病虫、抗逆方面有所提高。基因编辑水稻是利用基因编辑技术,定点地编辑某个特定的基因,从而改良水稻的农艺性状,这种(改良后的)农艺性状是可遗传的,是稳定的。
光明网:基因编辑水稻/小麦可以抗倒伏吗?
夏兰琴:理论上讲,通过编辑一些茎秆强度和株高相关的基因,可以实现获得抗倒伏的水稻和小麦的基因编辑产品。
光明网:基因编辑水稻/小麦可以在盐碱地种植吗?
夏兰琴:理论上讲,可以通过基因编辑实现适度抗盐的水稻和小麦获得新种质,但是能否在盐碱地种植,还需要进一步的实验确定。
光明网:基因编辑作物对人体健康有影响吗?
夏兰琴:基因编辑对人体健康是没有影响的,相反的,可以通过获得一些对人类健康有益的基因编辑产品,来促进人体的健康。比方说我们正在做的高抗性淀粉的水稻和小麦的新种质,我们已经获得了相关的新种质,它抗性淀粉含量明显提高,在很大程度上可以预防2型糖尿病的发生,促进人们的身体健康。
光明网:基因编辑水稻/小麦的口味更好吗?
夏兰琴:基因编辑水稻和小麦的口味,理论上讲可以变得更好,更符合人们的一个预期。比方说通过基因编辑来提高水稻的香味,提高小麦面包的加工品质,面条、馒头的加工品质,从而提高它的食用品质。
光明网:基因编辑水稻/小麦可以和普通水稻/小麦杂交吗?会影响种质资源吗?
夏兰琴:它是可以杂交的,不仅不影响种质资源,还扩大了种质资源的范围。(它)创制一些自然界中不存在的一些新型的变异,从而极大地丰富了我们水稻和小麦的种质资源。
光明网:我国基因水稻/小麦种植情况怎么样?是否有优质基因编辑品种?
夏兰琴:目前我国水稻和小麦的种植面积分别是4.5亿亩和3.6亿亩,年总产量大概是2.08亿吨和1.3亿吨。由于监管政策不明朗,我国目前还没有优质的基因编辑水稻和小麦的产品。
光明网:我们在超市可以买到基因编辑水稻/小麦吗?
夏兰琴:这是买不到的。目前美国等发达国家,它对基因编辑农作物的产品政策比较明朗,它认为基因编辑的农作物不属于转基因生物的一个监管范畴。我国目前对基因编辑农作物产品,政策还不是很明朗,所以目前没有相关的水稻和小麦的基因编辑产品进入市场。
光明网:我们是否可以肉眼识别基因编辑水稻/小麦?
夏兰琴:这是识别不出来的,它和常规品种没有(外形)本质上的差异。
光明网:基因编辑水稻/小麦对我国的粮食安全带来哪些益处?
夏兰琴:基因编辑在两方面对我国的粮食安全起重要作用。第一是保障我国的粮食安全。据预测,到2030年我国的人口大概达到14.5亿,粮食的需求大概是7.2亿吨,即使保持现有的耕地不变,我国的粮食产量仍然需要提高1/3。鉴于目前我们各种的农作物生产已经达到了一个平台期,所以仅仅依靠常规育种很难实现上述目标。基因编辑通过对特定的基因的序列,进行编辑、修饰,从而快速获得农艺性状改良的新种质,加速了育种进程,是保障国家粮食安全的一个重要途径。第二方面是培育突破性农作物新品种,满足新时期农业发展的需要。针对目前全球气候变暖、环境恶化、水资源短缺、农业农药化肥使用过度,以及优质的农作物产品不能满足人们多样化的需求,通过基因编辑来创制高产、抗逆、优质和资源高效利用的农作物新品种,将为保障国家的粮食安全、生态安全,提供强有力的技术支撑。
科学审核:夏兰琴
监 制:程维红 战钊
统 筹:徐琴 宋雅娟 赵清建
编 导:宋雅娟
采 访:张蕃
摄 像:张佳兴
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