瑞士同意釋放基因改造大麥

Agroscope 技術中心將在雷肯霍爾茨工廠的三年多時間裡獲取有關露天植物行為的知識

基因改造大麥:經聯邦環境辦公室授權,Agroscope 將在三年多的時間內獲取有關雷肯霍爾茨工廠(蘇黎世)露天田地植物行為的知識
柏林自由大學在德國設立的溫室中進行的單一基因改造大麥植物的室內實驗(照片:柏林自由大學)

一個歷史性的日期。 15 年 2024 月 XNUMX 日聯邦環境辦公室 瑞士農業部已授權國家農業部門研究能力中心 Agroscope 進行基因改造大麥的實驗性發布。
聯邦研究站於 9 年 2023 月 XNUMX 日就此事向 FOEN 提交了申請。
利用新的CRISPR/Cas遺傳選擇方法對大麥進行突變,以獲得更高的產量。
透過此實驗版本,Agroscope 旨在獲取有關露天植物行為的知識。
該試驗將從2024年春季持續到2026年秋季,即三年多的時間,並將在雷肯霍爾茨(蘇黎世州)的Agroscope保護區進行。
15 年 2024 月 XNUMX 日,FOEN 批准了試驗性發布,同時制定了 Agroscope 必須採取的措施,以防止基因改造材料在試驗場外傳播。
這些條件與瑞士過去在先前實驗框架中已經建立的條件相當。
在瑞士,出於研究目的種植基因改造植物需要獲得授權。
然而,暫停後,農業生產將在 2025 年底前被禁止。

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Agroscope 瑞士國家農業部門研究能力中心位於蘇黎世州雷肯霍爾茨(照片:Agroscope)

使用 CRISPR/Cas9 技術進行修飾

該實驗的重點是使用新育種技術使大麥基因失活,旨在證明這種方法是否會導致產量增加。
CKX2基因參與種子形成的調控。
事實上,透過新的選擇技術(使用 CRISPR/Cas9 進行基因組編輯)使該基因失活,可以提高水稻和油菜籽的產量。

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大麥與小麥、米和玉米一樣,是世界上消費量最大的植物性食品之一:它是蛋白質和 B 群維生素的極好來源,可降低毛細血管的硬度、降低膽固醇並防止脂肪堆積肝臟中含有維生素K 和葉酸,可保護神經系統並對抗焦慮和憂鬱,麩質攝取量明顯低於其他穀物

與 FU Berlin 的國際合作

柏林自由大學的研究人員發現,大麥中存在該基因的兩個略有不同的副本。
在溫室中,與萊布尼茨植物遺傳學和作物研究所 (IPK) 的科學家合作,使大麥品系的兩個副本失去功能,每穗產生更多的穀物。
Agroscope 與德國首都自由大學的研究人員一起,目前正在研究受保護地點的這些大麥植物,以回答一系列問題。
即使在露天田地,植物每穗是否能產出更多的穀物,這是否會轉化為更高的產量?
基因的兩個拷貝都應該停用還是一個就足夠了?
除了產量之外,停用一個或兩個基因拷貝是否會改變其他開放場特性?

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Agroscope 瑞士辦事處,瑞士聯邦農藝研究專業中心:它是隸屬於聯邦農業辦公室 (FOAG) 的一個機構

不存在外來遺傳物質

研究人員利用精確的 CRISPR/Cas2 系統使幾株大麥植物的 CKX9 基因的一個或兩個拷貝失去活性。
與迄今為止在受保護地點研究的植物不同,由此產生的大麥品係不含有外來遺傳物質。
雖然突變也可能是隨機和自然過程造成的,但這些大麥植物被視為轉基因 (PGM),因為所使用的方法是新的並且幹預植物的基因組。
因此,露天實驗必須得到聯邦環境辦公室的授權。

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Agroscope 在 Reckenholz 研究站(蘇黎世)管理一個受保護的實驗場(「受保護地點」),以便研究人員能夠用基因改造植物進行戶外實驗:這些實驗旨在評估其潛力和所需時間的限制
(照片:Agroscope)

測試時間為 2024 年春季至 2026 年秋季

露天實驗於 2024 年春季在 Agroscope 受保護的 Reckenholz 場地(蘇黎世)開始,將持續約三年。
出於實際原因,這項研究是用古老的啤酒大麥品種「Golden Promise」進行的,該品種並非在瑞士種植。
它經常用於研究,因為它很容易對其進行基因改造,但是所獲得的知識可以應用於現代大麥品種,並且成功前景良好,也可以應用於其他類型的穀物,包括小麥或斯佩爾特小麥。

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關於監管的持續爭論

利用 CRISPR/Cas9 等新基因組技術開發的植物的調控目前在多個國家存在爭議。
根據歐洲議會上週通過的第一項決定,這些植物也可能​​在自然界中自發性產生(沒有插入外來 DNA),因此受到的監管將不那麼嚴格。
聯邦委員會預計將於 2024 年中期提出關於如何監管瑞士此類鉑族金屬授權的提案。

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在雷肯霍爾茨(蘇黎世)瑞士Agroscope 能力中心受保護地點進行的轉基因馬鈴薯田間試驗:帶有兩種野生馬鈴薯抗性基因的大西洋品種位於圖像中心的右側,而同一品種則位於圖像中心的右側。沒有抗性基因且有嚴重的晚疫病侵染在左邊
(照片:Susanne Brunner/Agroscope)

從稻米到油菜籽的新測試

作物產量的形成是複雜的,涉及許多不同的基因。
然而,日本研究人員在水稻中發現,CKX2基因的突變對產量產生了意想不到的巨大影響。
所得的結果足以令人信服,目前可應用於水稻種植。
例如,研究顯示水稻中的 CKX2 樣基因也在油菜籽產量中發揮作用。
因此,研究其他作物的這種效應是合理的。
理想情況下,在 Agroscope 位於 Reckenholz(蘇黎世)的安全地點進行的這些實驗結束時,將有可能就育種者是否需要停用一個或兩個 CKX2 基因以提高產量提出建議。
無論如何,肯定會提供有關大麥 CKX2 基因功能的重要信息,因此將收集更多數據以更好地了解產量形成。

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Agroscope 基因改造植物試驗保護區(德語)

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大麥是一種穀物,被人類用作食物,早在公元前七世紀就已在中東種植,隨後通過貿易傳播到世界各地:它是從大麥(即所謂的禾本科植物)的穎果中獲得的。 ),原樣使用或轉換