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变异、转基因、同源转基因、基因编辑及其生物安全问答

1、什么是变异?为什么变异是必须的?变异与遗传育种的关系?诱变育种是什么? 答:遗传上亲子之间以及子代个体之间性状表现存在差异的现象称为变异。变异来源于基因重组、基因突变或染色体畸变。从进化的角度来看,变异是生物应对环境从而产生适应性的遗传学基础,对生物体的进化至关重要。一个生物体基因组一成不变或变异速率适应不了外界环境的变化的结果将是物种灭绝。这种事情无时不刻不在发生。据统计,全世界每天有75个物种灭绝,每小时有3个物种灭绝。因此,变异是生物体应对自然与人为环境的重要遗传机制。作物遗传育种的主题就是变异与选择。育种家把“有益”的变异累积聚合起来,供育种与生产应用,是育种家长此以往一直在自觉或不自觉地从事的工作主题。人类也经过通常物理、化学与生物学诱变的方法创造人为的变异,称之为诱变。诱变育种是遗传育种的重要手段之一。诱变育种是随机产生的大量突变,而且这些突变基本上都是有害的,需要从大量突变中筛选符合人类生产目标的“有益”突变。

依托七大农作物育种专项推进基因编辑技术应用

传统常规育种技术为我国粮食增产和安全做出了巨大贡献,但随着科技进步,常规育种在选育品质、抗病虫和抗逆、养分高效利用等性状时效率低、周期长的问题日益突出。以CRISPR/Cas9为代表的新一代基因编辑技术,能够对目标基因进行定点“编辑”,实现对特定DNA片段的敲除、插入、替换等,可颠覆传统农作物育种模式,实现精准化品种改良,有效保障农产品供给和国家粮食安全。针对基因编辑技术这个热点,“十三五”国家重点研发计划“七大农作物育种”重点专项(以下简称“育种专项”)在“主要粮食作物分子设计育种”等两个项目中进行了专门的部署。为进一步加强上述两个项目与上下游开展基因编辑技术应用研究的其他团队的协同创新,育种专项管理团队设立了基因编辑项目群,并于2018年6月8日组织召开“基因编辑技术研讨会暨项目群交流会”。中国科学院陈晓亚院士、美国科学院朱健康院士及来自中国农业大学等18家科研机构基因编辑领域的权威专家、青年学者代表和育种专项基因编辑项目群部分首席、课题主持人以及项目骨干共30余人参加了会议,农村中心副主任、育种专项主任黄圣彪出席了会议,会议由项目专员主持。

基因编辑技术在农业上的应用

俗话说,民以食为天。基因编辑技术不仅在医学上有很大的用途,在农业应用中也能大显身手,基因编辑技术不仅能让我们吃饱,而且还能够吃得更好。本文介绍了国内外基因编辑技术,主要是CRISPR在西红柿、水稻、小麦等农作物中的应用。

转基因2016年十大事件

又到岁末,基因农业网再次梳理了一年来农业生物技术领域的大事记。在科学研究领域,基因组编辑技术继续带领大家向前。尤其是在美国和中国,新的基因组编辑产品不断涌现,为人类带来农业新技术的更大希望。政策仍然滞后了。虽然美国已经为若干种基因组编辑产品开了绿灯,声称其只需接受与传统育种产品等同对待,但在欧洲和中国,政府层面仍然迟迟未能发出明确的政策信号。

中国科学家成功实现水稻基因高效率单碱基定点替换

中国农业科学院作物科学研究所农作物转基因技术与应用创新团队与华中农业大学‘千人计划’引进人才、长江学者、美国加州大学圣地亚哥分校赵云德教授实验室合作,利用改造后CRISPR/Cas9系统,成功在水稻中实现靶标基因高效单碱基定点替换。相关研究成果于2016年12月9日在线发表在Cell子刊《Molecular Plant》(分子植物)杂志上。

生物技术新宠CRISPR/CAS9

2014年,大明星卡梅隆·迪亚茨为科学界的两位新星杜德娜(Jennifer Anne Doudna)和卡彭蒂娜(Emmanuelle Marie Charpentier)颁发“生命科学突破奖”。她们的获奖理由是发现了一种全新的DNA编辑工具—CRISPR/Cas9。 关于这项技术,一位生物医学工程师这样评价:“如果只是一份报告发表的话,仅会获得一些关注。但是当6份报告同时发表,便意味着它是大势所趋。”

作物育种科学技术的进展

植物育种的历史可以追溯到农作物物种的驯化,作物驯化和选择育种的历史超过了10000年。人类从众多的个体中,把可能由于突变或者重组而表现非凡的个体识别并选留下来,然后有意识或者无意识地繁殖他们最喜爱的类型。最后成为农家地方品种。但驯化之后,作物的改良非常缓慢,其原因可能是因为不知道如何创造人类需要的变异。17世纪和18世纪处于启蒙运动的欧洲,人口增长和城市化刺激提高作物产量的渴望,人们开始有意识地选择有用植物,但是植物改良超前于遗传学发展,此时兴起的植物学,授粉、杂交以及杂种优势现象的阐述对系统育种作出了贡献。但是直到达尔文和孟德尔学说的问世,才引发了过去100多年作物遗传育种的大发展。

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