全球转基因、基因编辑蓬勃发展，最新动态如何？

      转基因、基因编辑育种是生物育种的重要方面，也是迄今为止全球发展速度最快、应用范围最广、产业影响最大的现代生物育种技术。

      今年是全球生物技术投入实际应用的第43年，也是生物技术作物商业化的第29年。截至2024年12月，已有30多个国家批准了转基因作物的种植。

      当前，美国、欧盟、阿根廷、加拿大、日本、荷兰、韩国、中国等国家在转基因、基因编辑等方面动作频频，最新动态如何？一起来看看！

      01

      美国农业部动植物卫生检验局宣布对3项转基因作物、5项基因编辑作物解除管制，2项基因编辑作物豁免监管

      2024年9月和10月，美国农业部动植物卫生检验局（APHIS）宣布对1项转基因柑橘、1项转基因豌豆、1项转基因马铃薯、1项基因编辑甜橙、1项基因编辑玉米和3项基因编辑菥蓂解除管制，允许种植。1项基因编辑番茄和1项基因编辑菥蓂被符合豁免标准，即无需通过监管流程就可以自由种植。

      其中，转基因柑橘由美国GCMBNA Ruby Genetics 公司研发，降低β-胡萝卜素含量、提高番茄红素积累，使果实呈红色。转基因豌豆由英国MoolecScience 公司研发，积累了动物肉蛋白（来源于动物体内的蛋白质）。转基因马铃薯由密歇根州立大学研发，具有耐旱性。

      基因编辑甜橙由美国Soil Culture Solutions 公司研发，提高黄龙病抗性。基因编辑玉米由科迪华公司研发，提高玉米大斑病、灰斑病、炭疽茎腐病和南方锈病抗性。3项基因编辑菥蓂均由美国CoverCress公司研发，降低种子中芥酸、纤维和硫代葡萄糖含量，减少种子破碎率。符合豁免标准的基因编辑番茄由英国Phytoform 公司研发，能够去除番茄果实花梗上的离区（使植物器官脱离母株的组织），减少落花落果，保证番茄产量，同时有利于提高机械收获和后续加工效率。

      符合豁免标准的基因编辑菥蓂由美国Donald Danforth Plant Science Center研发，在高密度种植条件下抑制杂草生长，可增加播种密度并提高产量。

      APHIS通过风险评估认为，和非管制的同类产品相比，上述转基因、基因编辑植物均不太可能造成更高的植物病虫害风险，可对其解除管制、豁免，但仍需受到环保局和食品药品监督管理局的监管，确保其环境安全性和食用安全性。

      02

      美国环保署批准5种转基因作物的植物内源农药

      2024 年 10月，美国环保署网站公布了近期批准的5种植物内源农药（美国将抗虫转基因作物归为植物内源农药，除需要农业部批准外还需要通过环保署批准），包括转基因玉米MON95379中的杀虫活性成分Cry1B.868和Cry1Da_7 ，转基因玉米DP23211中的杀虫活性成分DvSSJ1和IPD072Aa，转基因玉米DP915635中的杀虫活性成分IPD079Ea。

      03

      美国食品药品监督管理局批准1项转基因玉米用于食品和饲料

      2024年10月2日，美国食品药品监督管理局（FDA）批准转基因玉米 DP51291用于食品和饲料。

      该转基因玉米由科迪华公司研发 ， 通过表达源于绿针假单胞菌的IPD072Aa蛋白、源于绿色产色链霉菌的PAT蛋白和源于大肠杆菌的PMI 蛋白，兼具抗玉米根虫和耐草铵膦特性。

      该玉米上市不需要上市前审查或FDA批准，但由于含有植物内源式农药，因此受到美国环保局监管。该公司在销售源于转基因玉米 DP51291的人类食品或动物饲料之前还需获得EPA和美国农业部的许可，同时要符合《国家生物工程食品信息披露标准》。

      04

      欧盟委员会批准3项转基因玉米和1项转基因棉花用于食品和饲料饲料

      2024年10月8日和10日，欧盟委员会批准了转基因玉米 MON89034×1507×MON88017×59122（及其8种子组合）、MON89034×1507×NK603、DP202216 和转基因棉花COT102 用于食品和饲料，但不包括种植，授权有效期为10年。

      其中，转基因玉米DP202216由科迪华公司研发，通过表达mo-pat和 zmm28基因，具有耐草铵膦和高产的特性。另外2项转基因玉米由科迪华和拜耳公司研发，转基因玉米MON89034 ×1507×NK603 表达 Cry1A.105、Cry1F、Cry2Ab2、pat和cp4 epsps基因，具有耐草甘膦、草铵膦及抗鳞翅目昆 虫的特性，转基因玉米 MON89034×1507×MON88017×59122表达cry35Ab1、cry1A.105、cry2Ab2、cry3Bb1、cry34Ab1和cry1F基因，具有耐草甘膦、草铵膦和抗鳞翅目昆虫的特性。

      转基因棉花COT102由拜耳公司研发，通过表达Vip3Aa19基因和aph4基因，具有抗鳞翅目昆虫的特性。上述转基因玉米和转基因棉花均通过了安全性评估，被批准用于食品和饲料。

      05

      欧洲食品安全局发布转基因菌株产生的羧肽酶和3-植酸酶的安全性评估报告

      2024年10月16日，欧洲食品安全局（EFSA）发布了羧肽酶和3-植酸酶的饲用添加剂安全性评估报告。

      转基因黑曲霉菌株产生的羧肽酶主要用于乳制品、肉类与鱼类产品、植物和真菌衍生产品以及酵母制品的加工过程。转基因法夫驹形氏酵母菌株产生的3-植酸酶主要用作禽类、育肥猪及其他小型育肥猪种的饲用添加剂。经评估，EFSA评估专家组认为，这2种酶在预定条件下不会产生安全问题。

      06

      加拿大卫生部和食品检验局批准1项转基因酿酒酵母菌株用于食品和1项转基因大豆用于食品、饲料、商业化种植

      2024 年9月12日和10月3日，加拿大卫生部和食品检验局分别批准 项转基因酿酒酵母菌株用于食品、1项转基因大豆MON94637用于食品、饲料和种植。

      转基因酿酒酵母菌株Sourvisiae®由美国 Mascoma LLC 公司研发，表达 源于米根霉的ldhA基因编码的乳酸脱氢酶，用于啤酒发酵。转基因大豆 MON94637由拜耳公司研发，用于食品、饲料和种植，通过表达源于苏云金芽孢杆菌Cry1A.2和Cry1B.2蛋白，能够抗鳞翅目昆虫。该转基因大豆已在巴西获批用于食品和饲料。

      07

      日本消费者厅宣布1项转基因菌株产生的谷氨酰胺转氨酶通过食品安全审查

      2024年9月13日，日本消费者厅宣布1项转基因谷氨 酰胺转氨酶通过食品安全审查。该产品由丹麦Novozymes Japan公司研发，将茂原链霉菌中的谷氨酰胺转氨酶基因转入地衣芽孢杆菌中，旨在提高保水性，改良鱼糕、火腿和香肠等加工食品的口感。

      08

      阿根廷经济部农业、畜牧业和渔业秘书处批准1项转基因玉米用于食品、饲料和商业化种植

      2024年10月15日，阿根廷经济部农业、畜牧业和渔业秘书处发布通知，批准转基因玉米DP-91Ø521-2用于食品、饲料和商业化种植。

      该转基因玉米由科迪华公司研发， 通过表达Cry1B.34、PMI和PAT基因，兼具耐草铵膦和抗鳞翅目害虫的特性。该转基因玉米目前已被澳大利亚、新西兰、日本、巴西批准用于食品，被美国、哥伦比亚批准用于食品和饲料。

      09

      荷兰转基因委员会批准3项转基因玉米、2项转基因棉花和1项转基因大豆的进口和加工续授权申请

      2024年9—10月，荷兰转基因委员会（COGEM）批准了转基因玉米 T25、MON87460、NK603×T25，转基因棉花GHB614×LLCotton25、T304-40以及转基因大豆MON87769的进口和加工续授权申请。

      转基因玉米T25、NK603×T25均由拜耳公司研发，具有耐除草剂的特性。转基因玉米MON87460由拜耳公司研发，具有抗倒伏的特性。转基因棉花 GHB614×LLCotton25由巴斯夫公司研发，具有耐除草剂的特性。转基因棉花T304-40由拜耳公司研发，具有抗虫耐除草剂的特性。转基因大豆 MON87769拜耳公司研发， 具有抗虫耐除草剂的特性。

      10

      荷兰转基因委员会批准3项转基因玉米、2项转基因棉花和1项转基因大豆的进口和加工续授权申请

      2024年10月15日，荷兰基础设施及水资源管理部公布了10月3日批准的转基因康乃馨切花IFD-26407-2和IFD-25958-3进口和销售续授权申请。

      IFD-26407-2、IFD-25958-3均由日本Suntory Flowers公司研发，分别转入suRB、f3’5’h和 difF 基因、suRB、f3’5’H和dfr基因，均具有耐磺酰脲类除草剂和改变花色的特性（蓝色）。此前，上述两项转基因康乃馨均已被日本和澳大利亚批准用于观赏种植。

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      韩国食品药品安全部公布第235次转基因安全性审查委员会审查结果

      2024年9月27日，韩国食品药品安全部公布了第235次转基因安全性审查委员会审查结果。科迪华公司申请的转基因玉米DP-051291-2、DP-910521-2均不存在安全问题。

      DP-051291-2含有源于绿针假单胞菌的ipd072Aa基因、源于绿色产色链霉菌的pat基因和源于大肠杆菌的pmi基因， 兼具抗玉米根虫和耐草铵膦的特性。DP-910521-2含有源于苏云金芽孢杆菌的Cry1B.34基因、源于绿色产色链霉菌的pat基因和源于大肠杆菌的pmi基因，兼具抗鳞翅目害虫的特性。

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      中国科学家团队揭示促进小麦抽穗的分子机制

      2024年9月14日，《 植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》在线发表中国农科院作物科学研究所的研究成果。

      研究团队筛选鉴定了一个γ射线诱导的小麦早抽穗突变体eh1，大田条件下该突变体比野生型提前10-14天抽穗，成熟期相应提前4-5天，株高和穗长分别降低约27%、26%。

      研究分析表明该突变体中FT-D1基因发生单碱基移码插入突变，与抽穗期、株高和穗长变异表现显著相关。通过对FT-D1回交家系分析，进一步证实了该基因突变导致突变体eh1抽穗期提前，株高降低和穗长缩短。

      此外，该研究提出了FT-D1突变后通过与多种蛋白相互作用调控小麦抽穗期的作用模型，为小麦生育期遗传改良提供了理论依据。

      13

      中国科学家团队揭示水稻抗病和增产的新机制

      2024年9月13日，《植物生物技术杂志Plant Biotechnology Journal）》在线发表宁波大学研究成果。

      研究人员筛选到一个感病基因OsPsaL，利用基因编辑敲除OsPsaL后，获得的ospsal-ko突变体不仅对南方水稻黑条矮缩病毒病SRBSDV和水稻条纹病毒RSV表现出广谱抗性， 还显著提高了产量。该研究为种质资源创制及抗病品种选育提供了优质材料。

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      中国科学家团队发现编辑水稻磷脂酸水解酶增强水稻抗稻瘟和白叶枯病的新机制

      2024年9月22日，《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》在线发表华中农业大学研究成果。

      研究人员通过基因编辑技术创制了水稻pah1和pah2突变体，通过杂交获得 pah1pah2 双突变体。接种稻瘟菌和白叶枯菌后发现pah1pah2突变体的广谱抗性显著增强，但生长受到抑制。

      随后研究人员对水稻和拟南芥pah突变体进行了脂质组和转录组学关联分析，pah突变体株系中的磷脂酸含量均显著升高，NPRs和RBOHs等免疫相关基因表达显著上调，水杨酸和茉莉酸等免疫相关激素信号通路被激活。

      该研究揭示了磷脂酸水解酶介导的磷脂酸代谢在植物免疫生长调控中的重要作用，为作物抗病遗传改良提供了新的基因和理论依据。

      15

      中国科学家团队开发出工程化植物PE6系统

      2024年9月27日，《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》在线发表安徽农业大学与安徽省农科院水稻研究所合作的研究成果。

      研究人员通过工程化PE6引导编辑系统，开发出升级ePE6d工具，适配 pegRNA设计策略，实现了水稻基因组系列常用蛋白标签序列的稳定插入编辑。

      该研究利用ePE6d可有效实现人工蛋白标签的水稻基因组无缝融合，同时该技术也将促进调控元件区的有效编辑，有望丰富新型作物遗传资源，并为植物基因组大片段操纵提供方法基础。

      16

      中国科学家团队发现调控水稻籽粒大小的新机制

      2024年 10 月 3 日，《自然通讯（Nature Communications）》在线发表西南大学研究成果。研究人员利用粳型亲籼品种SSSL-Z499图位克隆了 1个籼、粳亚种间粒型分化的关键基因qRBG1/OsBZR5，该基因负调控水稻籽粒大小，而OsBZR1-OsBZR4正调控水稻籽粒大小。该研究阐明了通过OsGSK2-qRBG1-OsBZR1-D2-OFP1调控水稻籽粒大小的新分子机制，为提高水稻产量提供了新途径。

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      中国科学家团队开发出基于CRISPR-Cas12a的植物MicroRNA高效编辑系统

      2024年10月14日，《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》在线发表西南大学研究成果。研究人员通过比较CRISPR-Cas12a和CRISPR-Cas9编辑系统敲除水稻非编码基因OsMIR390的效果，证实了Cas12a能够更有效敲除MicroRNA（miRNA并产生可靠的功能缺失突变体。

      研究人员进一步对水稻全基因组miRNA进行敲除编辑，鉴定到多个发育进程、籽粒性状及品质相关的功能缺失突变体，揭示了这些miRNA在生长发育、籽粒大小、品质调控等方面的新功能。该研究基于CRISPR-Cas12a的有效植物miRNA敲除策略，为深入解析植物miRNA生物学功能和分子育种提供了明确的编辑工具、编辑策略及新种质材料。

      来源丨美国农业部、美国环保署、美国食品药品监督管理局、欧盟委员会、欧洲食品安全局、加拿大卫生部和食品检验局、日本消费厅、阿根廷经济部农业、畜牧业和渔业秘书处、荷兰转基因委员会、荷兰基础设施及水资源管理部、韩国食品药品安全部、《植物生物技术杂志（Plant Biotechnology Journal）》期刊、《自然通讯（Nature Communications）》期刊

      编辑丨农财君

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