【十問(wèn)精準(zhǔn)育種技術(shù)】你知道新型水稻、小麥的“超能力”嗎？

編者按

糧食事關(guān)國(guó)運(yùn)民生，糧食安全是國(guó)家安全的重要基礎(chǔ)，農(nóng)業(yè)科技的發(fā)展與我們的生活息息相關(guān)。如今，我國(guó)科學(xué)家已經(jīng)開(kāi)始通過(guò)基因編輯技術(shù)對(duì)水稻、小麥等農(nóng)作物進(jìn)行改良。那么，基因編輯水稻和雜交水稻有什么不同？基因編輯水稻、小麥對(duì)人體健康有什么影響？基因編輯水稻、小麥對(duì)我國(guó)的糧食安全有什么影響？光明網(wǎng)邀請(qǐng)了中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所夏蘭琴研究員為您解答。

光明網(wǎng)：有了雜交水稻，為什么還要進(jìn)行基因編輯水稻育種？

夏蘭琴：雜交水稻是利用雜種優(yōu)勢(shì)，這是生物界一種普遍的現(xiàn)象。它是一個(gè)或者多個(gè)性狀優(yōu)于兩個(gè)雙親的一種現(xiàn)象。表現(xiàn)為體形增大、產(chǎn)量提高,在抗病蟲(chóng)、抗逆方面有所提高。基因編輯水稻是利用基因編輯技術(shù)，定點(diǎn)地編輯某個(gè)特定的基因，從而改良水稻的農(nóng)藝性狀，這種(改良后的)農(nóng)藝性狀是可遺傳的，是穩(wěn)定的。

光明網(wǎng)：基因編輯水稻/小麥可以抗倒伏嗎？

夏蘭琴：理論上講，通過(guò)編輯一些莖稈強(qiáng)度和株高相關(guān)的基因，可以實(shí)現(xiàn)獲得抗倒伏的水稻和小麥的基因編輯產(chǎn)品。

光明網(wǎng)：基因編輯水稻/小麥可以在鹽堿地種植嗎？

夏蘭琴：理論上講，可以通過(guò)基因編輯實(shí)現(xiàn)適度抗鹽的水稻和小麥獲得新種質(zhì)，但是能否在鹽堿地種植，還需要進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)確定。

光明網(wǎng)：基因編輯作物對(duì)人體健康有影響嗎？

夏蘭琴：基因編輯對(duì)人體健康是沒(méi)有影響的，相反的，可以通過(guò)獲得一些對(duì)人類健康有益的基因編輯產(chǎn)品，來(lái)促進(jìn)人體的健康。比方說(shuō)我們正在做的高抗性淀粉的水稻和小麥的新種質(zhì)，我們已經(jīng)獲得了相關(guān)的新種質(zhì)，它抗性淀粉含量明顯提高，在很大程度上可以預(yù)防2型糖尿病的發(fā)生，促進(jìn)人們的身體健康。

光明網(wǎng)：基因編輯水稻/小麥的口味更好嗎？

夏蘭琴：基因編輯水稻和小麥的口味，理論上講可以變得更好，更符合人們的一個(gè)預(yù)期。比方說(shuō)通過(guò)基因編輯來(lái)提高水稻的香味，提高小麥面包的加工品質(zhì)，面條、饅頭的加工品質(zhì)，從而提高它的食用品質(zhì)。

光明網(wǎng)：基因編輯水稻/小麥可以和普通水稻/小麥雜交嗎？會(huì)影響種質(zhì)資源嗎？

夏蘭琴：它是可以雜交的，不僅不影響種質(zhì)資源，還擴(kuò)大了種質(zhì)資源的范圍。（它）創(chuàng)制一些自然界中不存在的一些新型的變異，從而極大地豐富了我們水稻和小麥的種質(zhì)資源。

光明網(wǎng)：我國(guó)基因水稻/小麥種植情況怎么樣？是否有優(yōu)質(zhì)基因編輯品種？

夏蘭琴：目前我國(guó)水稻和小麥的種植面積分別是4.5億畝和3.6億畝，年總產(chǎn)量大概是2.08億噸和1.3億噸。由于監(jiān)管政策不明朗，我國(guó)目前還沒(méi)有優(yōu)質(zhì)的基因編輯水稻和小麥的產(chǎn)品。

光明網(wǎng)：我們?cè)诔锌梢再I到基因編輯水稻/小麥嗎？

夏蘭琴：這是買不到的。目前美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家，它對(duì)基因編輯農(nóng)作物的產(chǎn)品政策比較明朗，它認(rèn)為基因編輯的農(nóng)作物不屬于轉(zhuǎn)基因生物的一個(gè)監(jiān)管范疇。我國(guó)目前對(duì)基因編輯農(nóng)作物產(chǎn)品，政策還不是很明朗，所以目前沒(méi)有相關(guān)的水稻和小麥的基因編輯產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng)。

光明網(wǎng)：我們是否可以肉眼識(shí)別基因編輯水稻/小麥？

夏蘭琴：這是識(shí)別不出來(lái)的，它和常規(guī)品種沒(méi)有（外形）本質(zhì)上的差異。

光明網(wǎng)：基因編輯水稻/小麥對(duì)我國(guó)的糧食安全帶來(lái)哪些益處？

夏蘭琴：基因編輯在兩方面對(duì)我國(guó)的糧食安全起重要作用。第一是保障我國(guó)的糧食安全。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年我國(guó)的人口大概達(dá)到14.5億，糧食的需求大概是7.2億噸，即使保持現(xiàn)有的耕地不變，我國(guó)的糧食產(chǎn)量仍然需要提高1/3。鑒于目前我們各種的農(nóng)作物生產(chǎn)已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)平臺(tái)期，所以僅僅依靠常規(guī)育種很難實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)。基因編輯通過(guò)對(duì)特定的基因的序列，進(jìn)行編輯、修飾，從而快速獲得農(nóng)藝性狀改良的新種質(zhì)，加速了育種進(jìn)程，是保障國(guó)家糧食安全的一個(gè)重要途徑。第二方面是培育突破性農(nóng)作物新品種，滿足新時(shí)期農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。針對(duì)目前全球氣候變暖、環(huán)境惡化、水資源短缺、農(nóng)業(yè)農(nóng)藥化肥使用過(guò)度，以及優(yōu)質(zhì)的農(nóng)作物產(chǎn)品不能滿足人們多樣化的需求，通過(guò)基因編輯來(lái)創(chuàng)制高產(chǎn)、抗逆、優(yōu)質(zhì)和資源高效利用的農(nóng)作物新品種，將為保障國(guó)家的糧食安全、生態(tài)安全，提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐。

科學(xué)審核：夏蘭琴

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