转基因动植物新品种培育
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编译服务: 转基因动植物新品种培育 编译者: Zhao 编译时间: 2017-6-2 点击量: 1005

专项10年间取得了哪些重大技术突破?在与国际前沿竞赛中专项发挥了哪些作用?专项在人才培养方面取得了哪些成绩?未来科研人员还有哪些期盼?中国工程院院士、专项技术总师万建民接受了科技日报记者的专访。

坚守阵地抢占技术的制高点

2008—2015年,依据实施方案,专项以产品和产业为导向,实施产业化发展战略;2016年,专项进入了抢占技术制高点、提升战略储备和推进产业化发展的新阶段。

在每个阶段的研发中,科研人员勇攀高峰、敢闯敢拼的精神令万建民难以忘怀。

浙江大学沈志成教授,研发出具有自主产权的抗虫耐除草剂转基因玉米;邱丽娟研究员,育成具有自主知识产权的耐除草剂转基因大豆新品系;高彩霞研究员,入选Nature杂志评选的2016年“十大中国科学之星”……

“这样的案例不胜枚举。” 万建民说,转基因技术是一项新兴技术,社会上滋生了一些虚假报道被反复炒作;另外,个别地方对转基因田间试验持排斥态度,使参与转基因研究的科技人员缺少荣誉感。在这样的背景下,专项科研人员依旧迎难而上,无怨无悔地工作,使专项在多个领域取得显著成效。

转基因棉花、玉米和大豆研发与产业化稳步推进,我国已成为拥有自主知识产权的转基因棉花研发强国;转基因水稻、小麦等产品储备丰足,抗虫转基因水稻研究国际领先;自主创新能力显著提升,获得专利1269项,专利总数仅次于美国居世界第二位;安全保障能力显著增强,突破了全基因组水平转基因生物分子特征识别等关键技术,为确保转基因产品研发与产业化安全提供了有力支撑……

“成绩的取得,体现了国家对转基因研究的大力支持,凝聚了众多科技人员多年坚持不懈的努力。由于转基因产品产业化尚未放开,科技成果得不到及时转化,科研价值不能充分体现,一定程度上会影响科技创新的积极性。但是,广大科技人员甘于寂寞、默默奉献,这是非常难得的。”万建民说。

形成具有国际影响力的团队

在万建民看来,10年间,专项十分重视创新人才的凝聚、培养、引进和使用以及创新团队建设,在相关任务经费和特殊政策方面予以倾斜,形成了一支具有国际影响力的农业转基因生物技术研发团队,促进了我国转基因研究的健康发展。

有一组数据:承担课题的主持人中96%拥有博士学位,有60%以上的课题主持人曾在国外学习和工作一年以上,参加专项研究并承担任务的院士有26人、“千人计划”人才30人、“长江学者”28人、“国家杰出青年基金”获得者62人。

“为了攻克转基因产品研发的关键技术难题,专项积极发挥海外高端人才的作用。”万建民回忆。

从2008年开始,依托专项先后引进了9位“千人计划”人才;从2009开始,专项先后支持了12位依托本专项或平台引进的“千人计划”人才,落实了研究任务和经费。

“专项特别注重加强农业领域科研杰出人才的培养。在专项的大力支持下,一批优秀人才快速成长,脱颖而出。截至2016年专项共有7位科学家当选院士,27位课题负责人入选农业部农业科研杰出人才。”万建民说。

在实施期间,专项还对取得突破性进展的创新团队加大支持力度,并在重点课题立项中,对前期基础好、创新能力强、发展潜力大的年轻科研人员进行了倾斜支持。

“针对有产业化前景的水稻高产基因IPA1的育种应用,专项对该研究团队增加了经费投入;对具有产业化前景的9大转基因产品的研发团队给予重点支持等。”万建民说,在2009年和2014年重点课题立项中,多位年龄在35岁以下的优秀年轻人才,通过立项遴选,牵头主持了课题研究工作。

领跑未来科学研发任重道远

2008年以来,我国育成转基因抗虫棉新品种159个,累计推广4.3亿亩,减少农药用量60%,增收节支480多亿元。

“但我国目前大规模产业化的转基因农作物仅有棉花,离形成‘自主产业’的目标还有差距。”万建民说,我国未来转基因研发要与国外技术前沿并跑甚至领跑,转基因科研势必要起到关键的引领作用。

在技术层面,万建民认为,我国要把跟跑变成并跑、并跑变成领跑,凝练目标、突出重点很有必要,但“多生物、多性状、多途径、多用途”的转基因研发也至关重要,只有雄厚的技术积累,才有可能实现突破。

因此,要强化重要性状形成的分子机制研究,强化基因精准调控技术研究与应用,强化规模化转基因操作和育种材料创建平台的建设和完善,强化传统育种与分子育种有机结合的转基因育种体系的建设,加强转基因生物安全评价和检测监测体系的建设,才能为转基因产业化保驾护航。

在管理层面,万建民认为,要强化实施专项,使国家确定的重大生物种类的转基因研发水平实现领跑;要通过其他科研计划鼓励转基因相关领域的技术创新,使其他生物种类的转基因研发水平能与国际并跑,甚至领跑;要加大力度提升企业自主创新能力和科企融合能力,完善企业商业化转基因育种模式;要理顺和协调转基因育种各个环节的关系,实现举国体制下的大攻关、大协作,以目标为导向,实现产业化的突破。

转基因安全性可控是有科学结论的,通过科学严格的安全评价,经政府批准上市的转基因产品是安全的,万建民说。这点无论从科学技术原理、长期跟踪研究、还是从生产消费实践看都是明确的。过去20多年来,全球累计种植近320亿亩转基因作物,65个国家和地区消费转基因食品,没有发生过一起被科学证实的安全问题。转基因是迄今农业领域应用最快的高新技术,已成为世界各国提升农业国际竞争力的核心技术,需要全社会凝聚共识,科学、理性看待转基因技术,营造转基因发展良好舆论环境,抢抓机遇,为农业发展做出更大的贡献。

创新成果

数说专项实现的“小目标”

1. 转基因棉花、玉米和大豆研发与产业化稳步推进

  ◆育成抗虫转基因棉新品种159个,累计推广4.3亿亩,增收节支480多亿元,减少农药用量60%、劳动力成本15%。

  ◆国产抗虫棉市场份额达96%以上。

  ◆6个高耐草甘膦转基因大豆新品系,比对照品种增产5%以上,降低生产成本20%以上。

  ◆获得抗虫、耐除草剂、高产、养分高效利用等具有重要育种价值的基因168个。

  2. 转基因水稻、玉米、小麦及动物产品储备丰足

  ◆新型抗虫水稻T1C-19和T2A-1抗虫效果达95%以上,可减少农药用量60%,比对照增产5%以上。完成生产性试验。

  ◆抗虫、耐除草剂玉米优良转化体双抗12-5、C0030.3.5对玉米螟防治效果达96%,减少农药用量60%以上,比对照增产10%—15%。

  ◆抗旱节水转基因小麦新品系的水分利用效率提高15%以上。

  ◆高瘦肉率猪瘦肉率提高5%以上,料肉比降低3%以上。

  ◆功能型转人乳铁蛋白基因奶牛的牛奶中人乳铁蛋白达3.4克/升,居国际领先水平。

  3. 核心技术取得突破,自主创新能力显著提升

  ◆攻克水稻和小麦转化技术瓶颈,粳稻转化效率达80%以上,籼稻转化效率由1%提至40%以上,小麦转化效率由1%提至20%以上。

  4. 安全保障能力显著增强

  ◆制订转基因生物安全评价技术及检测标准和规程157项,形成了高效、高精度、高通量的转基因生物安全评价和检测监测体系。

  5. 全链条的转基因研发与产业化设施平台逐步建成

  ◆建立了高标准的国家转基因技术创新平台与产业孵化基地,形成涵盖基因克隆、遗传转化、品种培育、安全评价等全链条的自主研发和生物安全保障体系。包括4个动植物基因研究中心、2个转基因技术研究中心、9个动植物中试与产业化基地、15个转基因生物安全评价和检测监测中心。

创新团队

重大专项背后的那些实力派

中国农业科学院作物科学研究所

该研究所通过多环节技术优化、多种技术集成创新,建立了水稻、小麦、玉米和大豆转基因技术体系,实现了主要作物转基因技术操作的规模化。创制出一批具有育种应用价值的转基因新材料,已用于转基因新品种培育工作。此外,研制出抗虫、耐除草剂等性状的环境安全评价新技术新方法11项。这些研究工作为我国作物转基因新品种培育工作奠定了基础。

北京大北农生物技术有限公司

该公司建成了国际一流的分子生物学、遗传转化、性状整合与分析、分子标记等技术平台;围绕玉米、水稻、大豆等农作物,培育了耐除草剂、抗病虫害、抗旱性等新品种。目前,该公司已与20多家国内主要玉米种子企业签订了生物技术品种合作协议,同时开拓阿根廷等南美国家转基因大豆和转基因玉米市场。

浙江大学转基因抗虫耐除草剂玉米研发团队

专项启动以来,该团队先后研发了一系列的转基因玉米材料,其中“双抗12-5”抗虫耐草甘膦玉米已经完成了生产性试验,进入了安全证书的申请阶段。“双抗12-5”采用独立发掘的抗虫基因和耐草甘膦基因,拥有完全的知识产权。该团队近几年来已申请了10个以上国内或国际专利,为转基因玉米产业化提供了知识产权方面的支撑。

华中农业大学抗虫转基因水稻培育团队

该团队采取上、中、下游技术相结合的方式,形成了抗虫转基因水稻培育及产业开发的完整技术链条,且已获得一系列研究成果。目前已培育出的转基因水稻品系包括:优良抗虫转基因水稻华恢1号和Bt汕优63,优良抗虫耐除草剂转基因水稻T1C-19和T2A-1以及五个双价Bt抗虫水稻新品系等。

 

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