當前,全球生物育種技術(shù)創(chuàng)新加快創(chuàng)新突破。生物技術(shù)與信息技術(shù)的綜合交叉,常規(guī)育種技術(shù)、轉(zhuǎn)基因、基因編輯、全基因組選擇、合成生物、智能設(shè)計等技術(shù)深度融合,催生出智能設(shè)計育種技術(shù)體系,驅(qū)動現(xiàn)代育種技術(shù)變革迭代,為解決制約人類發(fā)展所面臨的食物、環(huán)境、資源和健康等問題提供了新機遇,對全球生物種業(yè)格局和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生重大影響,已成為世界各國增強農(nóng)業(yè)核心競爭力的重大戰(zhàn)略。目前,生物種業(yè)國際競爭日趨加劇,我國種業(yè)也正面臨前所未有的挑戰(zhàn)。
轉(zhuǎn)基因技術(shù)已進入蓬勃的產(chǎn)業(yè)發(fā)展期,多基因疊加技術(shù)的應(yīng)用使得轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品升級換代加速,如抗蟲抗除草劑同時提高酒精產(chǎn)量的轉(zhuǎn)基因玉米(10個基因疊加),抗除草劑且油酸含量高、飽和脂肪酸含量低的轉(zhuǎn)基因大豆(4個基因疊加),嗜堿性成纖維細胞生長因子5(FGF5)-肌肉生長抑制素(MSTN)雙基因敲除山羊等。多基因疊加和新一代高效遺傳轉(zhuǎn)化技術(shù)是國際種業(yè)發(fā)展的重點,競爭仍十分激烈。
基因編輯技術(shù)實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生物品種的精準改良,催生生物精準育種等新產(chǎn)業(yè),為生物育種帶來前所未有的新居與?,F(xiàn)已獲得新型耐除草劑水稻、抗旱玉米、抗白粉病小麥、高油酸大豆、抗腹瀉豬、抗藍耳病豬、雙肌臀豬牛、基因編輯無角牛等基因編輯作物和動物產(chǎn)品;基因編輯不變褐蘑菇和糯玉米已經(jīng)推向美國市場。
全基因組選擇技術(shù)實現(xiàn)在全基因組水平上對育種材料的精準選擇,大幅度提高育種效率。當前,全基因組選擇技術(shù)已在美國、英國、澳大利亞、以色列、加拿大以及我國部分動物育種中得到規(guī)?;瘧?yīng)用。在作物領(lǐng)域,原孟山都和杜邦先鋒等跨國公司已利用該技術(shù)培育出抗旱玉米品種。預(yù)計未來10年內(nèi),全基因組選擇技術(shù)將得到普及推廣。
合成生物技術(shù)采用工程學(xué)的模塊化概念和系統(tǒng)設(shè)計理論,改造和優(yōu)化現(xiàn)有自然生物體系,或者從頭合成具有預(yù)定功能的全新人工生物體系,將突破性提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對光、肥、水等資源的利用率,顛覆傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品加工的生產(chǎn)方式,有望為生物抗逆(抗病蟲、節(jié)水耐旱等)、光合作用(高產(chǎn)增收)、生物固氮(節(jié)肥增效)等世界性農(nóng)業(yè)生產(chǎn)難題提供了革命性解決方案。
全球種業(yè)已由傳統(tǒng)的勞動密集型、管理粗放型、資本松散型的種植業(yè)演變成技術(shù)集約型、資本密集型、市場壟斷型、競爭全球化的現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)。目前,全球農(nóng)作物種子市場規(guī)模超過500億美元,預(yù)計規(guī)模將進一步擴張,其中約35%是基因定向改造種子。在動物方面,歐美發(fā)達國家的大型種業(yè)企業(yè)發(fā)展早,技術(shù)發(fā)達,又通過并購重組等方式不斷壯大,占據(jù)了全球大部分市場。如美國的PIC公司是全球最大的種豬育種公司,業(yè)務(wù)已遍及全球40多個國家和地區(qū),年營業(yè)額達670億美元。在種雞種業(yè)領(lǐng)域,德國安偉捷和美國科寶是全球最大的白羽肉雞育種公司,占全球肉雞市場總量的90% 左右。當前,全球種業(yè)呈現(xiàn)發(fā)展高速化、供種私有化、經(jīng)營全球化、市場壟斷化、產(chǎn)業(yè)多元化、技術(shù)精準化、服務(wù)一體化、擴張資本化等八大趨勢,生物種業(yè)競爭空前激烈。