《2019年全球转基因观察》

  • 来源专题:转基因生物新品种培育
  • 编译者: zhangyi8606
  • 发布时间:2020-02-04
  • 近年来,转基因作物持续保持高应用率,2018年全球种植面积达到1.917亿公顷,再创新高。然而种植面积增幅下降,2018年种植面积同比仅增长1%,(2017年2.54%,2016年3%)。同时,转基因作物在世界五大转基因作物种植国的平均应用率(大豆、玉米和油菜的平均应用率)已经接近饱和,其中美国93.3%、巴西93%、阿根廷接近100%、加拿大92.5%、印度95%(数据来源于ISAAA 2018年报告)。行业整体进入平稳期,未来增长有待新兴市场政策的放开以及新产品的研发。

    2019年,全球范围内共有43项关于转基因作物的批准,涉及40个品种,有9个新的转基因作物品种获得批准(详情见表1),包括油菜(1种),棉花(4种),豇豆(1种),大豆(1种)和甘蔗(2种)。与前两年相比,批准总数和涉及的品种数均有一定程度的下滑,新批准的转基因作物品种保持稳定。下文中,AgroPages世界农化网将就以下三个方面对2019年全球范围内的转基因发展状况做一个简要的解读:1)阿根廷转基因市场;2)中国曲折的转基因道路;3)美国转基因食品标签。

    阿根廷转基因市场最近进展

    2018年,阿根廷在十大转基因作物种植国家中排名第三,转基因作物的种植面积总计达到2390万公顷,包括1800万公顷转基因大豆、550万公顷转基因玉米和37万公顷转基因棉花,转基因作物的应用率接近100%。

    阿根廷前几年的批准数量很低,在毛里西奥•马克里(Mauricio Macri)总统执政后加快了转基因作物批准的步伐。在其执政期间批准了近25个转基因性状,几乎是过去23年间批准的所有转基因性状数量的一半。尤其是2018年监管放松之后,阿根廷转基因市场迎来了爆发式的发展。其中2018年批准了8项关于转基因作物的申请,包括玉米、大豆和苜蓿。2019年更是批准了12项,占今年全球批准总数的近三分之一,包括6个转基因玉米性状,3个转基因大豆性状以及3个转基因棉花性状。

    其中10月份批准的由孟山都开发的转基因玉米(事件:MON87427 x MON89034 x MIR162 x NK603)是1996年批准第一个转基因作物以来,阿根廷历史上批准的第60个转基因作物。

    此外为了加强本国的棉花产业,缩短与巴西的技术差距。阿根廷政府致力于加强知识产权保护,以期引进更先进的转基因棉花技术。阿根廷国家种子研究所(INASE)在控制非法种子方面做了大量的工作。INASE正在制止农民使用未经授权的性状,并控制棉花种子繁育工厂,切段非法种子的生产线。今年阿根廷通过了三个新的转基因棉花性状,2月批准了能够抗草甘膦除草剂和HPPD抑制剂除草剂的转基因棉花;6月批准了GlyTol TwinLink Plus®转基因棉花,具有抗除草剂和抗虫性的性状,这是1998年BollGard推出后,第二个具有抗虫性状的转基因棉花,目前粉红色棉铃虫(Pectinophora gossypiella)已对原Bt蛋白产生了抗性,并对作物构成了严重威胁;8月批准了VIPCOT转基因棉花,具有抗虫性(鳞翅目昆虫)。其中前两个产品由巴斯夫公司商业化推广,VIPCOT属于先正达,但已经授权给了巴斯夫。

    在10月中旬的时候,阿根廷国家科学技术研究委员会(CONICET)开始推进该国首个转基因马铃薯SPT TICAR的正式登记工作,目标是明年推出转基因马铃薯产品。该产品由CONICET与生物技术公司Sidus合作,对马铃薯病毒(PVY)有抗性。

    中国曲折的转基因道路

    今年年初,农业农村部发布了2018年农业转基因生物安全证书批准清单,新批准了包括抗除草剂油菜、抗除草剂大豆等五种农业转基因生物,并批准了26项续申请的农业转基因生物。目前,中国允许种植的转基因作物仅有棉花和木瓜两种,根据ISAAA的报告,2018年中国转基因作物种植面积为290万公顷,在亚洲排在第二。第一为印度,种植了1160万公顷棉花。

    近年来尽管中国的转基因政策持续迎来利好消息,但是一直缺乏实质性的进展。从2015年“推进转基因经济作物产业化”被写入“十三五”规划,到2016年宣布将调整战略重点,推进抗虫转基因玉米的产业化进程;到2017年中国化工收购先正达以及持续的新转基因作物进口的批准,中国的转基因政策缺的始终是最后那一步。

    在2019年的最后,12月30日,农业农村部公示了192个拟颁发的“农业转基因生物安全证书”植物品种,其中包括189个棉花品种、2个玉米品种和1个大豆品种,让中国的种子行业再次看到了转机。这是继2009年原农业部向国产转基因玉米、水稻发放安全证书之后,10年来再次在主粮领域向国产转基因作物拟批准颁发安全证书。新批准的转基因玉米和大豆分别为北京大北农生物技术有限公司的抗虫抗除草剂玉米“DBN9936”,杭州瑞丰生物科技有限公司和浙江大学的抗虫抗除草剂玉米“双抗12-5”以及上海交通大学的抗除草剂大豆“SHZD32-01”。这里需要注意的是根据《农业转基因生物安全管理条例》及相应配套制度,中国转基因种子审批需经历转基因作物安全评价以及品种审定,如果要进行商业化推广,那就还要取得国务院农业行政主管部门颁发的种子生产许可证。目前,还没有粮食作物获得过这个许可证,因此还不能进行商业性种植。但是鉴于这几年来政府对于转基因政策的持续推动,行业内相信这将是未来几年中国放开转基因主粮种植迈出的重要一步。

    此外,2019年,中国种子企业在转基因作物的产业化方面也有新的突破。2019年2月,北京大北农生物技术有限公司研发的转基因大豆(事件:DBN-09004-6,具备草甘膦和草铵膦两种除草剂抗性)获得阿根廷政府的正式种植许可。这是中国公司研发的转基因作物首次在国际上获得种植许可。在每年上亿的科研投入,国内又无法产业化的现状下,大北农终于另辟蹊径,出海成功。大北农表示将立即启动该产品的中国进口法规申报程序。同时该产品正在申请乌拉圭种植许可,还将申请巴西种植许可及欧盟、日本、韩国等其他大豆主要进口市场的进口许可。

    该案例为国内的一些大型种子公司提供了新的产业化的思路,在国内转基因政策依然还不明朗的情况下,已经成熟的转基因技术与其始终停留在实验室阶段,不如考虑出海,寻求海外种植的可能性。一方面能够回收部分科研经费,另一方面也能够为未来国内的转基因产业化打下坚实的基础。同时从海外“进口”回国后,也能够加强国家粮食安全的战略考虑。

    美国转基因食品标签

    2016年美国总统奥巴马签署名为《国家生物工程食品披露标准》的法案,标志着美国转基因食品标识的争论最终尘埃落定。该法律将于2020年1月1日开始生效,并于2022年1月1日得到全面授权。任何含有转基因生物(GMO)产品或副产品的产品都必须贴有表明该事实的标签。2022年1月1日之后,如果产品不包含此标签,则该产品不含GMO成分。

    2019年,由美国农业部开发的“Bioengineered(生物工程)”(或“BE”)标签开始出现在美国杂货店出售的产品上。第一个使用新标签的是Impossible Food的碎牛肉替代品(肉替代品中包含一种来自转基因大豆的蛋白质),该食品在9月份首次出现在杂货店中。

    需要注意的是,新的法律下,使用新育种技术选育的产品,例如CRISPR,TALEN和RNAi将被排除在新的标签法之外。同时动物饲料也被排除在新标签法之外,这意味着食用了转基因饲料的动物产生的肉制品,蛋和奶制品也无需披露。此外,从转基因作物中提取的精制食品无需披露,除非它们包含可检测到的改良遗传物质。这意味着甜菜糖,大豆油和玉米甜味剂(主要来自转基因种子)将不必标注为转基因成分。

    以下是目前已批准于2019年在美国进行商业化生产和销售的转基因项目清单:AquAdvantage三文鱼,Arctic苹果,油菜籽,玉米,棉花,茄子(BARI Bt Begun品种),木瓜(抗环斑病毒的品种),菠萝(粉红果肉品种),土豆,大豆,南瓜和甜菜。

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    • 转基因作物商业化22年之后的2017年,24个国家种植了1.898亿公顷转基因作物,比2016年的1.851亿公顷增加了470万公顷(1160万英亩),除2015年以外,这是第21个增长年份(数据来源于ISAAA)。2018年,全球范围内共有87项关于转基因作物的批准,涉及70个品种,有9个新的转基因作物品种获得批准(详情见表1),包括红花(2种),马铃薯(1种),大豆(3种),棉花(2种)和油菜(1种)。与前两年相比,尽管批准总数有所下滑,但涉及的品种数反而略有增加。下文中,AgroPages世界农化网将就以下三个方面对2018年全球范围内的转基因发展状况做一个简要的解读:1)非洲转基因市场;2)新性状的开发;3)全球对基因编辑的监管策略。 新兴的非洲市场 尽管非洲大陆的许多地区容易遭受干旱和内战,进而导致饥荒或者接近饥荒的状况发生,但是直到2017年年底,许多非洲国家仍然拒绝研究和选育转基因作物,批准种植的也只有四个国家 - 布基纳法索,埃及,苏丹和南非,其中南非是唯一允许转基因食品的国家,而其余三个国家只允许转基因棉花。 但是2018年以来,非洲对于转基因作物的接受度正在不断上升。2018年,非洲共有15项关于转基因作物的批准(详情见表1),约占全球批准数量的1/6。而2017年和2016年加起来相关的批准仅有3项。 为了寻求扩大出口市场,改善国内生活条件,并在气候不断变化的情况下解决粮食安全问题,非洲一些国家正在寻求转基因作物的解决方案。2018年全年,加纳、尼日利亚、埃塞俄比亚等国家在转基因作物的发展上有了突破性的进展。其中: ? 加纳完成了抗虫Bt豇豆的田间试验,该作物不久后将成为加纳销售的第一个转基因作物(豇豆是非洲常见的重要食物,有近2亿非洲人食用这种豆类); ? 尼日利亚完成了首个转基因作物的商品化,批准的抗虫棉将作为振兴其纺织工业和促进经济发展的重要手段。此外,尼日利亚在2018年还批准了9种转基因作物品种(玉米和大豆)的进口,用于食用和饲用(详情见表1); ? 埃塞俄比亚批准种植转基因Bt棉花,这是埃塞俄比亚首次种植转基因植物。同时,埃塞俄比亚还批准了转基因耐旱和抗虫玉米的受控田间试验; ? 肯尼亚政府正采用推广种植转基因棉花的方式来振兴纺织和服装行业,针对转基因棉花,肯尼亚成立了国家特别工作组,负责未来5年的商业化运营。尽管肯尼亚在2012年发布了转基因食品的进口禁令,但是过去两年,其本国的转基因研究和推广发展迅速。2017年肯尼亚国家生物安全局(NBA)批准了转基因香蕉的田间试验,同时据美国农业部全球农业信息网(GAIN)的报告称,NBA在2017年年底批准了13个转基因品种(包括棉花和玉米),预计在2018年到2021年之间逐步商业化。 ? 卢旺达起草转基因生物相关法案推进转基因作物的合法化,该国农业委员会(RAB)研究部负责人表示,“卢旺达正在研究提高转基因技术的能力,以便于将来充分利用这项技术。” ? 乌干达最终通过了《国家生物安全法案》。该法案最初于2017年通过,而后反对方提出修改提案,随着乌干达总统否决反对方的提议,该法案最终尘埃落定。该法案将使乌干达的农民和植物育种者能够获得转基因生物和其他基因工程工具。 此外,还有一些其他非洲国家,如马拉维、津巴布韦等正接近转基因作物的种植。总体而言,非洲在持续地推进转基因作物的商业化。由于活跃的科研以及大田试验不断被推进,未来非洲大陆将会有更多的转基因作物出现在市场上,尤其是起到粮食保障作用的作物,如香蕉、木薯和豇豆等。而各国政府也表现出了更强的政治意愿以及给予更多的预算分配,来表明对转基因技术的强烈认可。 新性状开发 从转基因技术诞生以来,抗虫和耐受除草剂一直是性状研发的主流。但是观察这几年各国批准的准基因品种可以发现,其他的转基因性状正在逐渐地增加,像马铃薯防挫伤、防褐变、丙烯酰胺含量低的性状,苹果的防褐变性状,大豆油酸/脂肪酸改良的性状,苜蓿调控木质素含量的性状以及玉米直链淀粉含量高的性状等。那么2018年以及未来的几年,新性状的研发上,又有什么不同的变化呢? 小编以为,未来新性状的开发将着重于应对气候变化、新出现的病虫害以及满足人类更高的生活需求等问题。 由于过热和过于干燥,2018年夏季,德国部分地区的可耕作物损失高达50%。由于未来极端天气可能会增加(世界气象组织的预测,到本世纪末全球气温将上升4℃),因此让农业适应气候变化至关重要,近年来育种专家在积极地探索如何选育更加耐干旱和/或耐热的作物品种,如加利福尼亚大学的研究人员正在探索有助于高粱抗旱的基因,这些基因可能会在未来几年内应用于玉米、小麦、水稻和大麦等其他重要的谷类作物上;澳大利亚植物育种者近年来从印度,墨西哥和巴基斯坦等热带国家采购了大量的遗传材料,2016年和2017年,育种者观察了来自世界各地的4,200个耐热品种,探索这些品种耐热的基因将有助于开发新的耐高温作物。企业的研发上,目前有以MON87460事件为基础开发的耐干旱玉米系列品种、Persero研发的耐干旱甘蔗品种以及Verdeca开发的耐干旱大豆。耐热性状方面,暂时还未发现有相关的转基因品种出现。 病虫害方面一直是企业和科研机构研发的重点,这里小编想介绍的是另外一种性状开发的方向,即满足人类更高的生活需求。近年来有不少针对健康益处开发的转基因作物,如富含维生素A的“黄金大米”,降低砷积累的转基因水稻等,但是这些不太可能为美国、欧盟等富裕国家的消费者提供太多的东西。但是2018年的年底,美国化学学会宣布,科学家已将一种兔子基因转移到室内植物(常春藤)中 - 赋予其清除室内空气中致癌污染物苯和氯仿的能力。此外他们另外一个清理甲醛的转基因版本也接近完成。目前空气净化常春藤已在加拿大获得批准,而在美国,美国农业部仍在等待测试结果。我想在感受到健康益处的驱动后,消费者对这类的转基因植物会有更高的接受度,更少地受那些妖魔化转基因言论的影响。 基因编辑 - 新转基因? 基因编辑无疑是近年来农业领域最热门的话题之一。这种新的育种技术,由于能够高效、准确地对基因组进行修改,大幅地降低了育种时间。并且基因编辑技术形成的新品种由于不含有外源基因,被业界以及许多政府认为不属于转基因的监管范畴,让中小企业参与性状开发变为可能。然而随着2018年7月欧盟最高法院裁定基因编辑作物为转基因作物,全球范围内的监管策略变得逐渐明朗。 生物技术行业认为,大多数的诱变或者基因编辑与自然发生或者辐射诱导产生的突变实际上几乎没什么不同,(辐射诱导突变是自20世纪50年代以来的标准植物育种方法),但是欧盟法院并不认可这一陈述。欧盟认为通过诱变获得的生物就是转基因生物,原则上受GMO相关法规约束。 而在2018年3月份,美国农业部(USDA)发表声明,澄清了对包括基因编辑在内的“新育种技术”的监管要求,即:只要不是有害植物或者使用了有害植物,那么通过新育种技术得到的植物将不需要农业部的监管审批。而传统的转基因作物,需要通过USDA的审批,获得“去监管”资格才可以商业化种植。因此美国认为使用基因编辑技术但是没有转入新的基因的不是转基因。 同时在11月份,美国会同12个国家 - 阿根廷、澳大利亚、巴西、加拿大、哥伦比亚、多米尼加共和国、危地马拉、洪都拉斯、约旦、巴拉圭、乌拉圭、越南在WTO会议上共同发表了关于推进精准生物技术在农业领域应用的联合声明。13个国家敦促其它国家就基因编辑农作物采取一致和可靠的措施。声明虽然并未提及欧盟,但矛头显然直指欧盟的生物技术政策。 除了这些国家的监管策略已经较明朗之外,其他国家像中国,尽管在研发上大力支持,但是在产品的市场化方面仍然缺乏一个清晰的监管策略。未来各国的监管走向如何,AgroPages世界农化网将进行持续的跟踪报道。 来源:AgroPages世界农化网
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    • 编译者:冯瑞华
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    • 新年伊始,美国《科学》杂志网站在近日的报道中,对2019年科学领域即将发生的大事件进行了预测,其中包括揭示细胞内部的秘密、发现新物理学、确定下一个太阳系探测任务等等。 聚焦极地冰层 如果你想了解不断变暖的地球的未来,可以把目光投向极地。今年,两个国际科研团队将远征两极。 从今年9月到明年10月,德国破冰船“RV极星号”(RV Polarstern)将在北极海冰上,作为耗资1.2亿欧元的“北极气候研究多学科漂移观测站”项目的中央枢纽。来自中国等17个国家的科研人员将参与该项目,研究极地云层、海洋动力学等,以洞悉北极如何向无冰的夏季转变,从而更好地了解气候变化,提高天气预报和海冰预报的准确性。 无独有偶,今年年底,美国和英国研究人员将远征南极洲,开展一个耗资5000万美元、历时5年的项目。该项目将使用自动水下航行器、测震仪和贴在海豹上的传感器,研究思韦茨冰川(Thwaites Glacier)上冰的结构、水和冰下陆地的情况,以厘清该冰川是否会在未来几十年内开始崩塌。 美国国家航空航天局(NASA)用于测量冰层厚度和质量的“重力恢复与气候实验后续”卫星和用于探测极地冰的“冰、云和陆地高度卫星2号”(ICESat-2)于去年相继升空并传回数据,两大极地远征项目也将从中受益良多。 在μ介子中发现新物理学 通过研究名为μ介子的粒子的磁性,物理学家希望今年能获得可以指向新粒子或力的结果,让渴求了数十年的梦想照进现实。 美国费米国家加速器实验室的科学家们正在研究比电子更重、寿命更短的μ介子磁性是否大于理论预测。布鲁克海文国家实验室在1997年至2001年间进行的“μ介子g-2”实验发现了这种过量迹象。 2013年,物理学家们把实验移到了费米实验室,对仪器进行了升级,并于2018年1月开始记录数据,首批结果将于今年出炉,届时可能轰动粒子物理学界。 揭示细胞内部的秘密 在细胞生物学领域,设备的分辨率越高,揭示的秘密越多。现在,科学家打算将新工具和技术结合,以前所未有的细节和3D形式,展示细胞内部情况。研究人员将在单细胞尺度上分析DNA、蛋白质、RNA和表观遗传标记。 今年,跨学科团队计划将这些方法与冷冻电子断层成像术、痕量分子标记技术及其他显微术结合起来,了解亚细胞结构和过程。这些组合方法可在分子水平生成更清晰图像,揭示细胞如何分裂、改变形状以及基因活动如何影响结构和功能等相关细节。 “调暗”阳光给地球降温或开展首次实验 一种通过暂时“调暗”太阳光来抑制全球变暖的地球工程技术可能会在今年进行首次小规模实验。这一太阳地球工程项目的基本原理是:将大量能反射太阳光的气溶胶粒子喷射到高层大气中,模拟火山喷发的降温效果。 由美国哈佛大学科学家领导的“平流层扰动控制实验”(SCoPEx),将以一种小规模可控的方式测试这一想法。研究小组计划把气球放飞到平流层,在那里释放100克的反光颗粒(可能是碳酸钙)。气球穿过颗粒羽流飞回地面时,会观察其降温效果。 但这一计划遭到不少人质疑,有科学家认为,它并不会减少导致气候变化和海洋酸化的二氧化碳。目前,该计划还未得到咨询委员会的批准。 抗疟转基因蚊子非洲放飞 今年,人们将在布基纳法索看见非洲首批转基因蚊子,这是基因驱动技术对抗疟疾战略计划的第一步。这批蚊子将是按蚊(会传播导致疟疾的寄生虫)家族的第一批转基因蚊子。 非营利组织“向疟疾宣战”正在开发的基因驱动方法希望在野生种群中传播基因突变,以破坏关键生育基因或改变雌蚊比例,但第一批转基因按蚊不携带这种突变。研究人员将释放不到1万只经基因绝育的雄蚊,观察它们在野外如何生存和分布,从而更好地向监管机构和社区成员介绍转基因蚊子这一概念。 NASA下一个太阳系探测任务“花落谁家” 2017年12月20日,NASA宣布了第四次“新疆界计划”(投资规模约为10亿美元的太阳系探测任务)的遴选结果,收集并带回彗星样本和探索土卫六这两项任务进入决赛。今年7月,NASA将确定究竟“花落谁家”。 “彗星宇宙生物学探索样本取回项目”(CAESAR)将向丘留莫夫—格拉西缅科彗星发射探测器,从彗星表面收集至少约100克样本带回地球。这些样本很可能在几十亿年里没有改变过,可以提供一扇窗口,让我们更好地了解彗星在地球生命的诞生中扮演了何种角色。 土卫六被视为最有可能拥有外星生命的星球之一。如果这些探索任务确定,名为“蜻蜓”(Dragonfly)的半自动四旋翼飞机将飞向土卫六表面,对土卫六的地表成分、结构及大气环境等进行勘测,以寻找可能导致生命出现的化学反应的线索。 此外,今年5月,一项为期3年、耗资240万美元的针对地球生物多样性和生态系统的评估将会公布结果。来自50个国家的专家通过评估物种灭绝、海洋保护区范围等指标在未来50多年内的趋势,为生物多样性保护的国际目标指明方向。 从星辰大海之浩渺到μ介子之微小,从气候变化到生物多样性,除了上面这些几乎“板上钉钉”的大事件,一些“不速之客”——一些意料之外的发现或许更让我们期待。