【十問精準(zhǔn)育種技術(shù)】科學(xué)家如何讓玉米天賦異秉

編者按

民以食為天，農(nóng)業(yè)及食品領(lǐng)域的話題一直是公眾矚目的焦點(diǎn)?？萍及l(fā)展日新月異，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域科學(xué)家正在積極探索新方向，當(dāng)前基因編輯技術(shù)便處在新興技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的最前沿。那么，我們?yōu)槭裁匆嘤蚓庉嬘衩啄?？基因編輯玉米有什么?yōu)點(diǎn)？光明網(wǎng)邀請(qǐng)了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所謝傳曉研究員為您解答。

光明網(wǎng)：基因編輯和轉(zhuǎn)基因是一回事嗎？

謝傳曉：基因編輯和轉(zhuǎn)基因不是一回事，基因編輯是對(duì)這個(gè)物種自身的基因進(jìn)行修飾，它不會(huì)在基因組上插入外源的基因，所以，它跟轉(zhuǎn)基因完全不同。我們有一個(gè)形象的比喻，如果把一個(gè)生物比成一個(gè)大家庭，而基因是這個(gè)家庭成員的話，如果其中的某一個(gè)家庭成員身體健康出現(xiàn)了問題，通過轉(zhuǎn)基因的方式（來解決這個(gè)問題），就是請(qǐng)一個(gè)家庭醫(yī)生或者是護(hù)工來專門（照顧這個(gè)成員），生活在這個(gè)家庭里頭，跟你們所有的家里人成員一起生活，來解決這個(gè)問題。通過基因編輯（來解決這個(gè)問題）就不一樣，我們相當(dāng)于請(qǐng)了一個(gè)外科大夫，來（給這個(gè)病人）做了一個(gè)小手術(shù)，做完手術(shù)，他走了，他不跟你家里人生活在一起，或者請(qǐng)來的這個(gè)外科大夫，甚至連人都不是，是一個(gè)機(jī)器人，我們通過設(shè)計(jì)的機(jī)器人來（給病人）做了一個(gè)小手術(shù)，把問題解決了。

光明網(wǎng)：為什么要對(duì)玉米進(jìn)行基因編輯？

謝傳曉：玉米是世界上最重要的糧食和飼料作物，是世界上第一大作物，也是中國(guó)的第一大作物。我國(guó)的玉米的年播種面積達(dá)到了6億畝以上，達(dá)到了我國(guó)總耕地面積——18億畝的1/3。隨著我國(guó)人口的持續(xù)增加，以及食品需求的進(jìn)一步擴(kuò)大，將來對(duì)玉米的需求量將不能夠滿足需求，所以更需要進(jìn)一步通過基因編輯這種新技術(shù)，創(chuàng)造出更多的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的品種，來應(yīng)對(duì)全國(guó)人民糧食和食品供給的安全的需要。

光明網(wǎng)：基因編輯玉米和普通玉米有什么區(qū)別？

謝傳曉：在外形上，這個(gè)基因編輯玉米和普通玉米是沒有什么區(qū)別的，我們基因編輯其實(shí)也不是針對(duì)玉米的DNA進(jìn)行胡亂的編輯、亂修飾，我們也是有目標(biāo)地選擇編輯突變對(duì)象，（這些突變）都是自然界也存在的突變，只不過是用傳統(tǒng)的常規(guī)育種的方法，它的這個(gè)育種的進(jìn)程非常慢，通過基因編輯可以更高效地產(chǎn)生這種類型的突變。

光明網(wǎng)：基因編輯玉米會(huì)影響口味嗎？

謝傳曉：基因編輯如果不是針對(duì)食用口味相關(guān)的目標(biāo)基因進(jìn)行編輯的話，是不會(huì)影響食用口味的。反而我們可以創(chuàng)造出更優(yōu)質(zhì)的風(fēng)味，更好的品種。另外一個(gè)方面，通過基因編輯還可以創(chuàng)造出有利于身體健康的產(chǎn)品。以玉米為例，我們通過對(duì)維生素E代謝途徑中的基因編輯，可以培育高維生素E的鮮食玉米。我們?cè)谒竞托←溕线€可以培育出適合糖尿病人和腎病人吃的更健康的（專用）產(chǎn)品。

光明網(wǎng)：基因編輯玉米會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境嗎？

謝傳曉：如果針對(duì)生態(tài)環(huán)境友好的基因進(jìn)行基因編輯的話，有可能控制生產(chǎn)出對(duì)生態(tài)環(huán)境友好的基因編輯的玉米。例如，我們對(duì)氮肥利用效率有關(guān)的基因進(jìn)行編輯，產(chǎn)生的品種有更高的氮肥利用效率，這樣我們可以少施或不施化肥、氮肥，就可以實(shí)現(xiàn)平產(chǎn)或者高產(chǎn)。另外我們可以培育抗病性改良的品種，這樣的話，它增強(qiáng)了抗病性，就可以不需要通過施用農(nóng)藥來實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)。所以基因編輯可以創(chuàng)制出生態(tài)環(huán)境友好的品種。

光明網(wǎng)：我們能通過肉眼來識(shí)別基因編輯玉米嗎？

謝傳曉：普通玉米和基因編輯玉米（外形上看）是沒有區(qū)別的，通過肉眼不能夠區(qū)分基因編輯的玉米。

光明網(wǎng)：基因編輯的玉米價(jià)格會(huì)更高嗎？

謝傳曉：不會(huì)。傳統(tǒng)的方法（創(chuàng)制一個(gè)品種）是很長(zhǎng)的，通過基因編輯相對(duì)容易得多，快速得多，效率高得多，所以它反而有可能產(chǎn)生價(jià)格低廉的品種。

光明網(wǎng)：市面上流行的彩色玉米是基因編輯玉米嗎？

謝傳曉：不是基因編輯的玉米，也不是轉(zhuǎn)基因玉米。這個(gè)彩色玉米是由于籽粒中胚乳外層的糊粉層上有一些花青苷類基因的表達(dá)產(chǎn)物形成的（豐富多彩的）顏色，這類花青素類基因的產(chǎn)物，反而對(duì)身體健康是很有利的。

光明網(wǎng)：基因編輯玉米不能留種嗎？

謝傳曉：農(nóng)作物留種問題和基因編輯沒有關(guān)系。常規(guī)種作物，是可以留種的，雜交種作物不能留種，所以基因編輯應(yīng)用于常規(guī)種，它就可以留種，應(yīng)用于雜交種它就不能留種。但是基因編輯反而（有可）能解決雜交種不能留種的問題。我們的袁隆平老先生把這個(gè)固定雜種優(yōu)勢(shì)的雜交種稱之為第5代雜交種技術(shù)。固定雜交種優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)雜交種的留種，一直是我們農(nóng)業(yè)界的技術(shù)夢(mèng)想。在去年，有兩個(gè)研究已經(jīng)證明通過基因編輯的方法，有可能創(chuàng)制出雜交優(yōu)勢(shì)固定的雜交種，實(shí)現(xiàn)雜交種可以留種。

光明網(wǎng)：我國(guó)基因編輯玉米的種植情況如何？是否已經(jīng)成熟推廣？

謝傳曉：我國(guó)的玉米基因編輯的研發(fā)進(jìn)展很好，技術(shù)很成熟。但是對(duì)于這種新技術(shù)產(chǎn)品，國(guó)家一直沒有正規(guī)的管理政策出臺(tái)，反而限制了應(yīng)用。所以現(xiàn)在技術(shù)產(chǎn)品雖然積累了很多，技術(shù)已經(jīng)成熟，但目前沒有商業(yè)化，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣。

科學(xué)審核：謝傳曉

監(jiān) 制：程維紅 戰(zhàn)釗

統(tǒng) 籌：徐琴 宋雅娟 趙清建

編 導(dǎo)：宋雅娟

采 訪：張蕃

攝 像：張佳興