-
Future
Новые методы селекции и редактирование генома в сельском хозяйстве
Более высокий урожай
... производить больше с гектара существующих сельскохозяйственных земель и, следовательно, защищать естественную среду обитания и биоразнообразие
Повышенная устойчивость
... или толерантность к вредителям и болезням - требуется меньшее количество химических веществ для защиты сельскохозяйственных культур, что также приводит к меньшему количеству поездок на поле и, таким образом, к сокращению выбросов CO 2
Меньше вводимых ресурсов
... таких как вода, удобрения и пестициды для экономии ресурсов, улучшения качества продуктов питания и защиты окружающей среды
Редактирование генома вкратце
Исследователи могут определить функцию генов растений, которые могут сделать растения более надежными и / или более продуктивными. После того, как ген идентифицирован, редактирование генома может быть использовано для быстрого повышения устойчивости растений к болезни, его устойчивости к климату, питательной ценности, усвояемости или вкуса.
Редактирование генома заменяет эти «спонтанные» мутации с помощью уточнений, в рамках которых геном вырезается в точном заранее выбранном положении, и таким образом придает собственному механизму восстановление клетки. Это, в свою очередь, влияет на выражение определенных признаков растения.
Результаты редактирования генома можно отследить как мутацию, но вы не сможете определить, было ли это достигнуто с помощью традиционных методов селекции, редактирования генома или произошло естественным образом.
Researchers can identify the function of plant genes that can make plants more robust and/or more productive. Once a gene is identified, genome editing can be used to rapidly enhance a crop plant's resistance to a disease, its climate tolerance, nutritional value, digestibility or taste.
The results of editing in the genome can be traced to a mutation – but you would not be able to determine whether it was achieved by conventional breeding methods, by genome editing, or had occurred naturally.
Поиск
Фермент (нуклеаза) ориентируется на желаемое место в геноме.
Вырезание
Нуклеаза точно разрезает ДНК и создает двойной разрыв нитей.
Восстановление
Хотя собственная система восстановления клетки объединяет ДНК вместе, последовательности могут быть удалены или добавлены
Можно использовать различные технологии редактирования генома в зависимости от желаемого результата
В зависимости от сельскохозяйственной культуры или желаемого признака можно использовать различные формы редактирования генома, чтобы обеспечить универсальность в этом процессе. Некоторые приложения для редактирования генома могут производить генетически модифицированные растения, внедряя иностранные гены. Другие, такие как SDN-1 и SDN-2, не включают в себя какой-либо иностранный генетический материал. Цинковые пальцы, TALEN и CRISPR / Cas можно применять множеством способов. Учитывая это, с точки зрения регулирующих органов, важно тонко оценить конечный продукт, произведенный с помощью этих методов.
Традиционная селекция растений - длительный процесс, который может, в зависимости от урожая, занять до 25 лет, прежде чем фермеры смогут получить улучшенный сорт. Он также сложный, поскольку с каждого скрещивания можно выдвигать желаемые характеристики (например, устойчивость к вредителям) и нежелательные свойства (например, более низкий урожай).
Редактирование генома позволяет исследователям и селекционерам вводить желаемые характеристики, целенаправленно вносить небольшие изменения без включения нежелательных свойств, что ускоряет развитие новых сортов растений как минимум на 20-30%. Скорость имеет решающее значение, поскольку изменение климата, вредители и болезни растений являются быстрорастущими проблемами для сельского хозяйства, которые требуют быстрых решений.
Текущая нормативно-правовая база
В других странах имеются другие нормативные урегулирования
Научный консенсус состоит в том, что риски, связанные с редактированием генома, эквивалентны рискам традиционной селекции. Это отражается в различных нормативных политиках по всему миру. Хотя во многих странах редактирование генома жестко регулируется, особенно в Европе, в других - нет.
Узнать больше
KWS является приверженным участником проекта PILTON и поддерживает его три основные цели:
- Чтобы предоставить реальный конкретный пример новых методов селекции и их выгоды
- Пройти научные шаги, чтобы обеспечить справедливый доступ, лучше понять и получить консенсус в отношении селекционной отрасли
- Взаимодействовать с политическими руководителями, директивными органами и общественностью по этому важному вопросу
Литература для углубленного изучения
| Исследование Комиссии ЕС по новым геномным методам с 2021 года | Executive Summary of the EU Commission study |
| Full version of the EU Commission study | |
| KWS Statement of the EU Commission study (EN) | |
| Дополнительные источники | Broothaerts et al. 2021. New Genomic Techniques: State-of-the-Art Review. EU Comission Joint Research Centre. |
| Noleppa & Cartsburg 2021. The socio-economic and environmental values of plant breeding in the EU. HFFA Research. |
