抗击破坏性马铃薯病害的进展

就人类消费而言,马铃薯是仅次于水稻和小麦的世界第三大粮食作物。但在全球范围内,马铃薯生产受到马铃薯晚疫病的威胁,马铃薯晚疫病是最具破坏性的马铃薯病害之一,每年造成3-100亿欧元的产量损失和管理成本。

与他的博士学位。研究中,WUR研究员DanielMoñino-López在对抗这种疾病方面取得了突破。他利用基因编辑技术CRISPR/Cas9,使马铃薯植株对致病疫霉引起的晚疫病具有抗性。他没有在马铃薯基因组中插入外源DNA。他为他的博士学位辩护。论文于4月14日星期五在瓦赫宁根大学与研究中心(WUR)发表。

更快更精准的育种

Moñino-López利用基因编辑技术CRISPR/Cas将易受晚疫病影响的马铃薯品种的非功能性抗性基因修改为野生马铃薯品种中发现的抗致病疫霉的基因变异体。这种经过编辑的植物可以大幅减少杀虫剂来控制晚疫病。

传统育种需要数十年时间,才能将野生马铃薯近缘种的抗性基因引入具有足够品质供栽培和使用的新马铃薯品种,同时疾病会迅速适应。CRISPR/Cas技术有可能通过更快、更精确地培育新的改良品种来改变食品和农业产业。此外,这项技术有可能被用于广泛的性状,包括对其他疾病和害虫的抗性、营养成分和风味。

尽管这项技术可以应用于任何作物,但它对育种过程繁琐、耗时的作物(如马铃薯)特别感兴趣。这妨碍了农民对病原体新菌株或其他环境变化的发生做出及时反应。因此,编辑已经有安全使用历史的农作物的原生基因是一种快速、精确和安全的方法,可以改进受欢迎的品种并降低它们的环境足迹。

欧洲对CRISPR/Cas的监管

欧洲农场到餐桌战略旨在通过到2030年将化学杀虫剂的使用量减少50%来加速向可持续粮食系统的过渡,继此之后,替代战略对于控制农业中的主要作物病害至关重要。在他的博士学位中。在论文中,Moñino-López建议欧盟委员会在产品基础上监管基因编辑,使用新品种的科学生物安全证据,而不是基于过程的法规,这些法规本质上是模棱两可的。

欧洲对基因编辑作物的监管目前正在争论中。根据欧洲法院2018年7月的裁决,基因编辑作物受严格的转基因生物(GMO)法规约束。然而,与不受GMO监管的随机γ辐照或化学诱变相比,用于靶向诱变的精确基因编辑技术可确保更精确地引入所需的性状,并且由于选择了特定事件,而不会附带损害随机突变的基因组。

欧盟委员会得出结论认为,目前的立法不适合靶向诱变的目的,需要根据科学和技术进步进行调整。欧盟委员会将在2023年提出一项新法规,由成员国进行讨论。

马铃薯晚疫病是由卵菌致病疫霉引起的。在19世纪中叶的爱尔兰和欧洲大陆,它导致数百万人死亡(仅在爱尔兰,它就造成了大约100万人因饥饿和另外100万人被迫移民)。这一被称为大饥荒的事件塑造了爱尔兰和西方世界许多国家的历史。目前,马铃薯生产依赖于多种类型的疾病化学控制,造成与马铃薯生产相关的沉重经济和环境成本。