本文综合利用定性调研和文献定量分析的方法,对作物基因组编辑技术的研发现状、重要国家、重要机构和研究主题进行分析,相关研究结果可为我国相关领域未来的研发布局和决策提供参考依据。
引言
基因组编辑技术是近年来飞速发展的一种对基因组DNA实现靶向修饰的新技术,相关研究始于20世纪80年代末,距今已有30年的发展历程。 目前,基因组编辑技术包括归巢核酸酶(meganucleases,MN)、锌指核酸酶(zinc finger nucleases,ZFN)、转录激活因子样效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALEN)和成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关系统(clustered regularly interspaced short palindromic repeats associated cas system,CRISPR/Cas)等四类。
基因组编辑技术作为一项重要的新兴前沿技术,已在生命科学基础理论研究、经济物种的遗传改良以及人类健康等领域得到广泛应用,掀起了一场颠覆性的革命。 2012和2013年, Science分别将TALEN和CRISPR/Cas9技术评为年度世界十大科学进展之一; 2014年, Nature methods将基因组编辑技术评为近十年中对生物学研究最有影响力的方法之一; 2015年, Science将CRISPR/Cas9技术评为2015年十大科学突破之首(2015 Breakthrough of the Year); 2016年,麻省理工科技评论(MIT Technology Review)将植物基因精准编辑技术列为当年的十大突破技术(2016 Breakthrough of the Year); 2017年, Science将单碱基基因编辑技术评为十大突破之一(2017 Breakthrough of the Year)。 目前,基因组编辑技术在模式植物或作物的基础研究中得到广泛应用,一些利用这些技术研发的作物品种也已获得商业化许可,预计未来几年基因组编辑作物品种将在全球范围内快速发展。 由于基因组编辑技术显示出巨大优势,农业跨国企业纷纷调整战略布局,加大相关领域的各项投入,力图占领基因组编辑技术在农业领域发展和应用的主导地位。