精确编辑植物基因，提高农业生产力 | 2016 年十大突破技术

编者按：近日，MIT 评出了“2016 年十大突破技术”，包括：免疫工程，精确编辑植物基因，语音接口，可回收火箭，知识分享型机器人，DNA应用商店，SolarCity 超级工厂，Slack 协作交流软件，特斯拉自动驾驶系统，空中取电。本文展开介绍的是“精确编辑植物基因”这项技术。

CRISPR 提供了一种用来改变基因的简单、精确的方法，创造抗病性和耐旱性等特征。

突破点：在不留下外来DNA的情况下，能廉价、精确地编辑植物基因组。

意义：我们需要提高农业生产力来满足全球不断增长的人口的需求，到2050年，世界人口预计将达到100亿。

主要研究者：英国塞恩斯伯里实验室、首尔国立大学、美国明尼苏达大学、 遗传与发育生物学研究所（北京）

技术上市时间：未来5-10年

预期的农作物能使他们产出更多的粮食以及更有效地抵御干旱和疾病。去年的研究表明，所得植物没有外来DNA的痕迹，这使其不落入关于转基因生物的现行法规以及避开大量消费者对这些转基因生物的关注成为可能。

这项技术被称为CRISPR，使用这项技术的改良版植物在世界各地的实验温室中发芽。中国已有实验室用这项技术创造抗菌小麦，此外，中国的几个团队将这项技术用于提高稻米产量上。英国的一个小组用它来调整大麦中的某个基因以帮助控制种子的发芽，这有助于生产抗旱品种。确实，这种方法非常容易，植物可以避免与转基因生物相关的漫长而代价昂贵的监管过程，这种方法越来越多地被研究实验室、小型公司和不愿承担传统基因工程费用及风险的公共植物培育者所应用。

英国诺维奇 Sainsbury 实验室一个研究小组的负责人Sophien Kamoun说，基因编辑技术对于帮助科学家们跟上入侵农作物的微生物持续进化的步伐是十分有作用的。此研究小组将该技术运用于马铃薯、番茄以及其他作物抵抗真菌疾病等方面。“监管过程将花费数百万美元和多年的实践。”Kamoun说，“但病原体不会等着你，他们会持续的进化和改变。”

他与别人共同开发的CRISPR的另一版本为近期在John Innes中心、诺维奇的植物科学研究中心的大麦和花椰菜科植物的研究工作铺平了道路。 Kamoun及其同事表示，一些经编辑的植物的第二代不包含已经用于创造第一代的外来DNA（尽管CRISPR不需要插入外来基因，它通常用细菌遗传物质来定向编辑）。同时，首尔国立大学的一个小组避免了第一代植物中遗留任何外来的遗传物质的影响。

无论是大型公司还是小型公司都为这项技术投入资金。DuPont Pioneer已经投资了Caribou Biosciences，并与此项技术的发明人之一Jennifer Doudna共同创立了CRISPR新兴公司，并决定在玉米、大豆、小麦、大米的实验中使用此项技术。该公司希望能够在5年内销售用CRISPR技术培育的种子。

最大的问题是CRISPR作物是否会受到与转基因生物同样规定的管理。美国农业部已经举过一些基因编辑过的玉米、马铃薯和大豆（使用不同的方法编辑，被称为TALEN）的例子，而这些并不在现行法规中。但是美国和比以往更严格的欧盟正在对现在的规章进行审查。中国当局没有表示是否允许种植该类作物。

翻译来自：虫洞翻翻  译者ID：EmilyLee