基因编辑技术助力玉米矮化 引领新一轮绿色革命

  矮杆玉米获批清单

  农业农村部日前发布《2024年农业基因编辑生物安全证书（生产应用）批准清单》，山东舜丰生物科技有限公司“基因编辑产量性状改良玉米179AC19-13-13”获得安全证书，这是我国首张主粮作物基因编辑生物安全证书，也是首个改良产量性状的基因编辑生物安全证书，对于实现农业增产增收、保障国家粮食安全具有非常积极的意义。舜丰生物总经理张辉：“因为它是主粮作物的安全证书，表明了国家对基因编辑这项技术的认可，基因编辑技术产业化发展值得期待。”

  舜丰矮杆玉米田间测试

  此次获批安全证书的矮秆玉米，是舜丰生物利用自主知识产权的基因编辑底层核心工具CRISPR Cas-SF01研发而成，通过“基因剪刀”对玉米自身基因进行改良，使玉米株高降低1/4左右，茎秆更粗壮，抗倒伏，耐密植，从而达到增产的目的，并且更有利于机械化收割。实验数据表明，矮秆玉米在黄淮海地区种植密度可增加40%~50%，增产10%以上。舜丰生物首席科学家、研发副总牛小牧：“通过针对玉米本身控制株高，控制生长的这个基因做的调整，常规玉米可能在很多地方可以达到3米以上，通过基因编辑，我们把它生长素的分配，从结间限制到了节点上，这样的话，它结间生长素不够多，就造成玉米株高有降低，有大风或者是有暴雨这种情况下它不容易倒伏。进一步增加种植密度，在我们这个单位面积上就可以增产。”

  基因编辑技术以精准、高效、安全著称，能够实现对目标基因的精准编辑，六年前，济南前瞻性布局了全国首个植物基因编辑产业化项目，经过持续攻关，目前，舜丰生物自主研发了多把“基因剪刀”，打破国外对基因编辑技术的垄断，2022年，开放基因编辑核心技术授权通道，实现首次技术出口，2023年，获得山东省科学技术发明奖一等奖。农业农村部基因编辑技术与育种应用重点实验室主任赵开军：“基因编辑技术是现在世界上公认的、颠覆性的、最先进的遗传操作技术。基因编辑技术对于我国生物育种的发展具有关键性的决定意义，它可以提高育种的效率，比如说传统育种技术培育一个品种需要8~10年时间，而利用基因编辑技术，两年内就可以培育出新的品种，为粮食安全做保证。”

  解决舌尖上的需求，人类经历了两次绿色革命，小麦和水稻的成功矮化引发了两次产量上的巨大革命，基因编辑技术助力的玉米矮化将成为第三次绿色革命的重要内容，实现把粮食优产和高品质结合起来，张辉：“第一次绿色革命是小麦的矮杆，大幅度提升了小麦的产量；杂交育种、杂交水稻的出现，是第二次绿色革命。而玉米在世界范围内被认为是农业的第三次绿色革命，通过密植的方式进一步提高它的产量。下一步，我们将按照国家法律法规的要求，尽快推动矮杆玉米商业化应用进程。”