CRISPR 改造玉米可能很快就会上市

CRISPR 改造玉米可能很快就会上市

科学家们已经在使用基因编辑酶 CRISPR 来改变人类胚胎,降低抗生素的耐药性。尽管专家们预测很快就会有作物上市,但目前还没有一种作物接近上市。现在,价值数十亿美元的企业集团杜邦先锋的农业部门的研究人员发表了一项关于使用 CRISPR 改造的玉米品种的研究,该品种更耐旱。它是几种可能很快上市的 CRISPR 改造作物之一。

这项研究于 8 月 17 日发表在《植物生物技术杂志》上,其中概述的技术在植物上尤其困难,康奈尔大学附属博伊斯汤普森研究所的教授乔伊斯·范埃克 (Joyce Van Eck) 表示。该研究所专注于植物研究。“他们做到了这一点,并取得了成功,这真是太神奇了。这是开创性的,”她说。

几千年来,人类一直在对农作物进行杂交,使它们更健康、更耐寒、更容易种植。但“转基因生物”(GMO)一词通常是指在实验室中改变遗传密码的农作物。这通常意味着科学家正在添加来自其他生物的 DNA,以某种方式改善这种农作物——增加从一种植物中获取的食物量,使其更能抵抗疾病或霜冻或干旱等极端环境条件,或通过减缓其腐烂速度来增加其对消费者的吸引力。过去,科学家使用两种主要工具进行这些基因改变,即锌指核酸酶和 TALENS。这些酶通常使用专门设计的病毒或基因枪传送到植物细胞中,用研究人员试图添加的遗传物质轰击细胞。虽然这些技术可以改变植物的基因组,但它们的制造成本更高,而且与 CRISPR 相比,它们在改变遗传密码方面也更有限。

Van Eck 表示,这也是 CRISPR 如此迅速流行的原因之一——它价格低廉、使用相对简单,并且可以对基因进行精确的改变。在这项研究中,杜邦工程师并没有使用 CRISPR 来改变玉米的 DNA 本身;相反,他们改变了一个基因的表达方式。研究人员写道,早期的研究表明,如果 ARGOS8 过度表达,植物在干旱条件下的产量会更高,而不会改变它在典型条件下可以生产的食物量。当研究人员在美国八个地方测试他们的 CRISPR 改造玉米时,他们发现与传统作物和在实验室外通过传统植物育种过程改造的作物相比,它在干旱条件下的表现要好得多。

范埃克说,这种作物的优势将首先体现在农民身上,尤其是那些在面临更频繁、更长时间的干旱时努力维持生计的农民。消费者也将受益——更多的人将有食物可吃,而这些食物的价格也会更低。

杜邦公司尚未表示打算将抗旱的 CRISPR 转基因玉米推向市场。如果要这样做,该植物需要获得美国农业部 (USDA) 的批准,该机构制定标准以确保送到消费者餐桌上的农作物是安全的。但杜邦公司的玉米可能不会像典型的转基因作物那样受到同样的安全评估。今年早些时候,美国农业部告诉一个研究小组,它不会监管其 CRISPR 转基因蘑菇,有理由相信杜邦公司的作物也会陷入同样的​​监管漏洞。“他们使用基因枪,没有使用任何非玉米 DNA,这一事实将有助于使监管审批更加直接,”她说。

范艾克认为消费者没有理由对 CRISPR 改良作物保持警惕。但对于这种作物,以及许多其他对人类有明显益处的作物,范艾克预测人们仍然会抵制它。“当它是实验室中与田间进行的 [基因] 改造时,仍然存在这种偏见,这就是情感因素发挥作用的地方,”她说。“人们认为这是一个情感问题。”

杜邦公司计划在未来五年内将另一种 CRISPR 改良玉米(一种糯玉米杂交种)商业化。这可能使它成为第一个进入市场的 CRISPR 改良作物,但它面临着激烈的竞争——本周早些时候,瑞典研究人员推出了有史以来第一顿用 CRISPR 改良作物制成的餐食,尽管研究人员没有提到他们预计何时可以商业化他们的作物。

无论哪种作物最先进入市场,Van Eck 预测这都不会是最后一种。据一份新闻稿称,杜邦研究人员还在寻找 CRISPR 的其他用途,以改良大豆、油菜、小麦和水稻等作物。其他实验室(包括学术实验室和商业实验室)正在将 CRISPR 用于水稻等其他常见作物。

尽管有些人可能将基因工程视为一种养活不断增长的人类人口的方法,而人类正努力在日益变暖的地球上养活自己,但 Van Eck 指出,像 CRISPR 这样的技术并不是万能的。“无论如何进行,基因组编辑都是一个强大的工具,能够进行这些改变以帮助改善 [植物] 的特性。但它只是一个工具——它不会超越植物育种或其他类型的改造。它只是工具箱中的一个工具。”

**更正(2016 年 9 月 8 日上午 11:00):本文的先前版本称杜邦公司计划在不久的将来将 CRISPR 改良的抗旱玉米推向市场。尽管杜邦公司已宣布打算将另一种 CRISPR 改良玉米推向市场,但尚未宣布任何针对抗旱玉米采取相同行动的计划。此内容已更正;我们对错误表示歉意。

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