本文转自：海南日报
■本报记者李艳玫
近年来，全球范围内生物育种技术不断取得重大突破，现代种业已进入“常规育种+现代生物技术育种+信息化育种”的“4.0时代”，正迎来以全基因组选择、基因编辑、合成生物及人工智能等技术融合发展为标志的新一轮科技革命。
7月29日，一场围绕“种业技术创新”为话题的论坛在三亚举行。这是中国种子大会暨南繁硅谷论坛的分论坛之一，院士、专家、学者，还有企业代表齐聚一堂，聚焦科技力量打赢种业翻身仗，深入解析世界种业技术与政策创新发展方向。
一把有魔力的“剪刀”
基因编辑技术：带动种业发展的新引擎
基因编辑技术，被誉为21世纪生命科学的革命性突破，已在许多国家得到应用。有人这样形容，它仿佛一把有魔力的“剪刀”，不仅能“剪切”基因，还能用于“修补”基因。
“已有的研究表明，基因编辑技术可以精确、快速地生成作物改良所需的基因突变，帮助培育出产量更高、更有营养、更耐受极端天气、需要更少化肥和农药的作物。”美国科学院院士朱健康带领大家了解了基因编辑技术在农作物育种中的应用。
据了解，基因编辑技术是对基因进行DNA片段插入或者敲除，以改变生物遗传性状的技术，它与传统转基因技术的区别是，转基因是把外源基因转入生物的染色体中，而基因编辑技术是对原有基因进行修改。
此前，生物医学研究人员应用基因编辑技术来研究和治疗人类遗传疾病。现在，这项技术同样能够用来创造抗病性更强、营养更丰富、产量更高的作物。在崖州湾种子实验室，朱健康带领科研团队，对生菜中2个基因的上游表达调控元件进行精准编辑，使这些生菜的维生素C含量得到显著提高，其维生素C含量与猕猴桃不相上下。
“基因编辑技术是打好种业翻身仗、带动种业发展的新引擎，也是提升我国种业竞争力的利器。”朱健康说，在他看来，该项技术发展机遇与挑战并存，国家对生物育种的高度重视、我国有庞大的基因编辑技术研发群体等利好因素带动其发展，与此同时也需要更有利于基因编辑产业化的监管政策。
一颗“逆境”淬炼的种子
逆境抗性研究：完善种子大小调控网络
“植物在逆境中求生存，建立了应答逆境的抗性机制，也建立了适应环境的生长发育机制。”中国科学院院士谢道昕带来《逆境与种子》的分享，一开篇就引发了大家的兴趣。
研究发现，逆境（高温、干旱）条件下作物种子体积会变小，产量降低，阐明逆境胁迫下种子的发育机理，具有重要的意义。
为此，谢道昕团队经过反复的实验和研究，揭示了植物激素茉莉素调控种子大小的新功能。
“为了生存，植物在自然环境中进化出了各种机制来保护他们免遭外部不良环境的侵扰，在抵御昆虫噬咬和病原菌侵害方面，茉莉素和独脚金内酯介导的抗性信号途径发挥着重要作用。”谢道昕说。
茉莉素，一类来自于亚麻酸并具有环戊烷酮结构的植物激素，对植物生长发育和防御反应均具有关键调控作用。谢道昕团队发现，茉莉素途径的正调控因子（包括茉莉素活性分子JA-Ile的合成酶JAR1、受体COI1、转录因子复合体MYC/MED25）抑制种子增大，茉莉素途径的负调控因子（如抑制蛋白JAZ6）则促进种子增大，外源施加茉莉素依赖于COI1负调控种子大小。该研究丰富了茉莉素的生物学功能，完善了种子大小的调控网络。
一段生长“秘诀”的分享
生物育种：提升农作物产量、质量和竞争力
生物育种，是近年来种业界的热门词汇，生物技术的应用正深刻改变着全球农产品生产和贸易格局。
国家玉米产业技术体系首席科学家、中国农业科学院生物技术研究所所长李新海分享了《玉米生物技术育种研究进展及其产业化应用》。他表示，我国玉米单产仅为美国的60%左右，玉米主要产区降雨分布不均、土壤肥力水平和热量资源低等影响玉米的产量和品质，而生物育种是支撑玉米生产能力提升的源头。
据介绍，生物育种是指利用基因工程、细胞工程和胚胎工程等现代生物技术，培育和推广一系列性能优良的动植物新品种的育种新技术和新产业。全球种企也纷纷布局生物育种这条“超级赛道”，以德国拜耳、美国科迪华等为代表的国际大型跨国种业巨头加大研发投入，形成了一定的市场优势。
而经过几十年的发展，我国农作物种业科技创新水平从跟踪、模仿步入并跑和领跑并存的新阶段，已建立较完善的农业生物育种技术体系。“玉米育种技术正朝着精准化和高效化迈进，生物育种产品也不断升级迭代，向抗虫耐除草剂、抗旱、养分高效利用、品质改良等复合形状方向拓展。”李新海说。
据了解，在农作物基因编辑、单倍体育种等核心关键育种技术上，我国取得明显突破。创建了作物基因组单碱基编辑技术体系、完善建立了玉米单倍体育种、主要农作物智能雄性不育等新技术。培育出一批精品优质水稻、抗旱抗病小麦、高产机收玉米、早熟优质蔬菜等农作物新品种并大面积推广应用。