| 标题 | 转基因作物和基因编辑作物的比较 |
| 范文 | 邸宏 作物新品种的选育实质上就是创造变异和选择变异的过程，无论是自然诱发的变异还是人工创造的变异，均源于基因和重组基因突变。基因重组发生在同一种生物体内，由不同DNA链的断裂和连接而产生基因的交换或重新组合，是常规杂交育种技术的理论基础。而基因突变则是DNA在结构上发生碱基对组成或排列顺序的改变， 从而改变基因所包含的遗传信息，这是现代分子育种技术的理论基础。自然突变发生频率较低，具有随机性和不定向性，且通常是有害的，不能满足育种的需求;采用杂交、自交等常规育种技术存在育种周期长、效率低、遗传资源狭窄等问题;以转基因和基因编辑技术为代表的现代分子育种技术迅猛发展，逐渐成为选育作物新品种的重要途径。本文就这两项技术的原理、管理规则、检测方法和应用前景进行对比分析。 一、转基因和基因编辑的原理 转基因是将一个生物的基因导入到另一个生物的基因组中，使其获得新的性状或具有新的功能，实现跨物种的遗传物质交流。外源基因插入位点大多是随机的，在引入新基因的同时，还会给转基因作物引入其他的一些“特征序列”，包括启动子、终止子、调控序列、标记基因、报告基因等，这也是引起其安全性风险的原因之一。 基因编辑则以生物体内的自身特定基因为目标，应用基因工程改造的核酸酶，在基因的特定位置发生双链断裂，诱导生物体通过自身的修复机制进行修复，在修复过程发生靶向突变，几个碱基的缺失导致基因失去功能的基因敲除技术目前已经比较成熟，而大片段替换修复或改变基因功能的基因替换技术仍在研发中。基因编辑作物中不含有外来的核酸成分，实现了基因的靶向修饰。 二、转基因作物和基因编辑作物的管理规则 美国作为全球第一个转基因作物商业化的国家，政府大力支持转基因技术，在1986《生物技术管理协调框架》构建的监管体系下，将转基因作物视为一般的作物同等对待，由农业部动植物检验检疫局（APHIS）和环境保护局（EPA）对其进行监管。白宫于2019年6月11日发布了总统特朗普签署的《农业生物技术产品监管框架现代化》的行政命令，要求美国农业部、环保署和食品药品管理局精简的法规和技术指南，对基因组编辑作物产品去除不必要的监管措施，以促进基因组编辑技术的应用。 欧盟对转基因作物及其产品管理极为严格，由欧盟食品安全局（ESFA）统一负责审批其成员国的转基因作物种植、加工、进口等，拥有全世界最为复杂的转基因产品审批程序，目前仅有西班牙和葡萄牙两个欧盟国家批准商业化种植转基因抗虫玉米。欧盟法院于2018年7月25日发布规定，基因编辑技术也需按转基因作物的规则接受监管。 我国政府自国务院于2001年5月23日颁布了《农业转基因生物安全管理条例》以来，已经形成了一整套适合我国国情并与国际惯例相衔接的法律法规、技术规程和管理体系，农业部组建了农业转基因生物安全委员会（简称安委会），对在中国境内从事的农业转基因生物研究、试验、生产、加工、经营和进出口等活动依法实施全程安全管理，并建立了各环节的许可和标识管理制度。针对基因编辑作物这一新鲜事物，正在研制相应的管理办法。 三、转基因作物和基因编辑作物的检测方法 如前所述转基因作物在其创制过程中，不可避免的引入了一些非植物自身具有的“特征序列”，这些序列大多来自微生物，可利用分子生物学检测方法进行检测。常用方法包括DNA水平的PCR检测法和蛋白質水平的试纸条检测法。PCR检测法针对外来核苷酸序列设计特异引物进行扩增，根据扩增产物的有无判断作物是否含有转基因成分。试纸条检测法利用抗原抗体的免疫学特异反应进行检测，目前只针对部分抗除草剂基因和抗虫基因开发了商业化的试纸条，大范围应用受到一定的限制。 基因编辑作物由于未引进其他物种的DNA序列，基因敲除后的突变体只是缺失了几个碱基，和自然突变以及用化学试剂、X-射线等人工诱变产生的突变体没有区别，与常规育种的基因重组也无法区分，目前尚无成熟的检测手段。 四、转基因作物和基因编辑作物的应用前景 转基因作物自1996 年商业化以来种植面积持续增长，据国际农业生物技术应用服务组织ISAAA统计数据，2018年全球种植总面积达1.917亿公顷，成为全球应用最为迅速的作物育种技术。全球总计 26个国家种植转基因作物，44个国家进口转基因作物用于粮食、饲料和加工。转基因技术大大提高新品种选育效率，同时降低了农药、肥料等的投入，生态效益、经济效益十分显著，已成为全球粮食安全的重要保障之一。 转基因作物总体上是安全的，出于对其风险进行有效预防和控制的需要，其推广应用要经过科学评估和依法审批，开发和销售一种传统的转基因作物成本约1.5亿美元，因此一直由孟山都、先正达、陶氏杜邦等育种巨头所主导。 2016年基因编辑抗褐变的蘑菇已经开始在美国种植销售，陆续研发的产品包括食味改变的西红柿、低麸质小麦、抗褐变苹果、抗旱大豆，以及耐冷藏马铃薯等，基因编辑作物的市场化已呈现势不可挡之势。与转基因技术相比，基因编辑技术有着更高的精确度，成本可能会下降90%，一些小公司已经在推进基因编辑项目，要和大公司争夺该领域市场的主导地位。由于世界最大农产品出口国的美国声明对不包含外源DNA的基因编辑作物无需监管，其发展前景较为乐观态度。 （作者单位：150030 东北农业大学） |
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