遗传改良作物的法律挑战:以StarLink Corn为研究案例

本研究以StarLink Corn事件为案例,探讨了遗传改良作物在法律和监管方面面临的挑战。StarLink Corn是由Aventis CropScience开发的一种转基因玉米,含有一种来自土壤芽孢杆菌的蛋白质Cry9C,旨在抵抗某些害虫。尽管仅获批用于动物饲料,但该产品意外进入了人类食品供应链,引发了广泛关注和法律诉讼。本研究分析了事件对农业产业、消费者信心和国际贸易的影响,强调了在食品安全和环境保护方面需要更加严格和全面的法律框架。同时,提出了对风险管理、公众接受度、国际法律框架和新兴生物技术法律挑战的进一步研究建议。本案例为未来遗传改良作物的法律和政策发展提供了重要的指导和教训。

CRISPR基因编辑技术加速蔬菜作物遗传改良

现代生物技术,特别是基于CRISPR/Cas系统的基因编辑技术,对作物遗传改良产生了深远影响。本文综合分析了CRISPR/Cas基因编辑系统的组成、机制,综述了基因编辑技术在蔬菜作物基因功能验证和作物遗传改良方面取得的突破性进展,及其在蔬菜作物如番茄、西瓜、甘蓝、胡萝卜和黄瓜等中的应用。CRISPR/Cas基因编辑系统是目前应用最广泛的基因编辑系统,为了加深对CRISPR/Cas基因编辑系统的了解、促进其在蔬菜作物改良中的重要作用,本研究探讨了影响遗传转化效率的因素,提出了提高转化效率的策略,讨论了当前技术的局限性,如作物转化再生难度和基因型的依赖性。本文强调,筛选易于遗传转化的品种、开发高效的植物转化和再生系统,以及创造更高效、精确和多功能的基因编辑工具是未来研究的关键方向。

甘肃省农业科学院杂粮作物遗传改良团队

首席专家杨天育(1968-),中共党员,博士研究生,研究员,甘肃农业大学硕士生导师,现任甘肃省农业科学院副院长,是农业农村部杂粮专家指导组成员,国家谷子高粱产业技术体系岗位科学家,美国佐治亚大学访问学者。兼任中国作物学会粟类作物专业委员会副会长,中国农学会杂粮分会副会长,甘肃省作物学会理事长,甘肃省粮食作物栽培标准化委员会副主任委员。

植物抗病基因的克隆及其在作物遗传改良中的意义

介绍了植物抗病基因的克隆及序列分析的研究进展，阐述了植物抗病基因在作物遗传改良中的应用。

表观遗传变异与作物遗传改良

植物天然群体中存在大量遗传变异,这些变异是随机突变和自然选择的结果,也是物种赖以生存和进化的原料。此外,不同植物种间乃至属间的天然远缘杂交是经常发生的事件,也是新种形成的重要方式,而远缘杂交为高度分歧的物种之间的基因交流提供了机会,因此也是产生新的遗传变异的重要途径。近年来的大量研究表明,植物天然群体中还存在一类不基于DNA序列差异的变异,被称为表观遗传变异(epigenetic variation)。植物发生远缘杂交以及此后的多倍体化过程可以产生大量的表观遗传变异,其遗传行为不能用经典遗传规律解释。表观遗传变异的另外一个重要来源是环境中的各种生物和非生物胁迫。研究较深入的表观遗传变异主要是编码基因和转座子DNA甲基化水平和模式的改变,但可以推测与之相关的组蛋白修饰和染色质结构也可能发生变化。目前对此类表观遗传变异的分子机理尚缺乏深入研究,但不难想像可能与各类non-coding RNA有关。这些表观遗传变异的后果是基因表达的大规模改变并由此产生新表型。作物远缘杂交育种实践表明,这些不能用经典遗传学理论解释的变异中蕴含许多在育种上有重要价值的变异并可能与杂种优势密切相关,对它们的产生机理和遗传规律的深入解析将有助于其在作物改良中的有效利用。

基因组编辑技术应用于作物遗传改良的进展与挑战

基因组编辑技术是指可以在基因组水平上对DNA序列进行定点改造的遗传操作技术,其在基因功能研究和改造、生物医学和植物遗传改良等方面都具有重大的应用价值。

CRISPR/Cas系统的作用原理及其在作物遗传改良中的应用

CRISPR/Cas系统是一种新兴的基因编辑技术,可在多个特定位点实现多基因敲除。与锌指核酸内切酶(zinc finger nucleases,ZFNs)和类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)等基因编辑技术相比,CRISPR/Cas技术具有靶位点高突变率、易设计和操作、省时省力等特点,被广泛应用于微生物、动物和植物等生物体基因组编辑研究。CRISPR/Cas系统最初在真细菌和古细菌中被发现,是用来降解外源病毒或质粒的一类适应性免疫系统,至今已报道过多种CRISPR/Cas系统。CRISPR由一段成簇有规律的间隔短回文重复序列组成,与Cas蛋白互作从而对基因组进行基因编辑。CRISPR/Cas系统的主要作用原理是成熟的cr RNA与反式激活cr RNA(tracr RNA)配对形成单向导RNA(single guide RNA,sg RNA),从而引导Cas蛋白在特定的20个核苷酸靶位点处切割双链DNA,由此引发2种不同的DNA修复机制——非同源重组(non-homologous end joining,NHEJ)和同源重组(homology-directed repair,HDR),其中NHEJ在断裂位点诱发碱基缺失或插入突变,因此,可针对不同靶位点设计不同sg RNA在特定的位点实现基因编辑。本文主要介绍了CRISPR/Cas系统的研究进展、作用原理及其在多种重要农作物中的应用,最后对CRISPR/Cas9系统在实际操作中出现的低频脱靶现象和未来应用前景进行了展望。

基因组学与作物遗传改良

2019年10月20~23日,“第六届基因组学与作物遗传改良国际学术会议—分子育种”在华中农业大学召开。本届会议由华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室主办,张启发院士担任大会主席,郭亮教授和李一博教授共同担任大会秘书。正式与会代表共计330人,其中国内代表289人,国外代表41人。会议收到英文会议论文摘要共计63份,其中来自国外代表的论文摘要20份,国内代表的论文摘要43份。

新的农业科技革命与作物遗传改良

我国是一个农业大国，担负着世界四分之一人口的生存与发展的重任。近二十年来的改革开放和高新农业科技的应用，使我国农业生产力得以迅速提高，并基本上解决了农民的温饱问题。但从整体上看我国农业与世界发达国家相比，差距较大，且主要表现在农业科学技术上。江总书记...

作物遗传改良国家重点实验室

作物遗传改良国家重点实验室是1992年初由农业部推荐,国家计委立项批准建设的从事农业高科技研究的国家级对外开放实验室,1994年通过验收,1996年被评为优秀国家重点实验室。实验室依托风景秀丽的华中农业大学。现有固定资产1500余万元,研究用房2600M^2,还有配套的田间网室、温室、盆栽场和种子挂藏室,形成了一个从实验室到田间的完整设施体系。实验室拥有较为先进的仪器设备,其中价值10万元以上的有15台套,如细胞融合仪。

完善CRISPR/Cas9植物基因组修饰技术：极大促进作物遗传改良

日前，华南农业大学亚热带农林生物资源保护与利用国家重点实验室刘耀光课题组构建了一套适用于单子叶和双子叶植物进行多靶点修饰的CRISPR／Cas9载体系统。利用这套载体系统，课题组对水稻基因组进行了大量靶点的靶向修饰，获得平均突变效率为85．4％，大部分为均一的双等位突变（54．9％）和纯合突变（24．7％），并可遗传到后代。在拟南芥也能获得均一的双等位突变和纯合突变。应用这一系统，对水稻和拟南芥成功突变了基因家族的多个成员（在同一转化体多达8个成员）、生物合成途径中的多个基因以及单个基因的多个靶点，在转化体第一代就获得有表型的突变体。

勤耕耘,重积累,开创热带作物遗传改良新途径——记中国热带农业科学院热带生物技术研究所王文泉研究员

五十载春华秋实,三十年丹心铸剑,他的心血和灵魂全部默默倾注给了热带能源作物研究事业。他是一位不断奋进的教授,更是一位胸怀宽广的学者。他就是中国热带农业科学院热带生物技术研究所王文泉研究员。

作物遗传改良国家重点实验室

作物遗传改良国家重点实验室（以下简称实验室）针对国家农业发展重大需求．围绕作物遗传改良这一总体目标．以应用基础研究为主，向基础研究和应用研究延伸；瞄准学科前沿，将常规技术与生物技术相结合，分别从作物的群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平研究农作物的遗传行为，为农作物的遗传改良提供新理论、新技术、新方法、新材料，培育新品种。研究对象涉及水稻、玉米、油菜、棉花等主要农作物和果树、蔬菜等部分园艺作物。

作物遗传改良国家重点实验室

作物遗传改良国家重点实验室依托于华中农业大学,1992年3月由国家批准建设,1994年通过国家验收并正式对外开放,分别于1996年、2001年、2006年连续3次被评为优秀国家重点实验室,获得省部级以上奖励31项,其中国家科技进步一等奖1项，国家科技进步二等奖3项，省级一等奖8项。现任实验室主任是中国科学院院士张启发教授、实验室学术委员会主任是中国工程院院士傅延栋教授。

华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室

华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室，成立于1992年3月，隶属于国家科技部：该室以应用基础研究为主，向基础研究和应用研究延伸。瞄准学科研究，将生物技术与常规技术相结合。实验室研究对象为水稻、油菜、玉米、棉花、小麦等主要农作物和果树、蔬菜等部分园艺作物以及其他一些作物。包括基因图谱研究：重要基因分离克隆；功能基因组研究；雄性不育与杂种优势：种质资源创新及新基．因发掘研究：育种新技术、新方法研究：新品种选育等。

基于CRISPR/Cas9的基因编辑及其在甘蓝型油菜中的应用

油菜是世界第二大油料作物,同时也是我国最主要的食用植物油来源。长期以来,油菜育种工作者尝试通过传统育种策略培育良种。然而,甘蓝型油菜是种间杂交后双二倍进化而来的异源四倍体物种,其基因组中存在较多基因冗余现象。因此,通过人工杂交选择、随机诱变等传统遗传方法改良性状效率非常低。近年来,CRISPR/Cas9技术以其高效、简便的独特优势,已广泛应用于多倍体油菜的基因功能研究和定向遗传改良。为了能够快速高效地对甘蓝型油菜进行种质资源创新和遗传改良,将CRISPR/Cas9基因编辑技术应用于甘蓝型油菜恰逢其时。本文综述了目前CRISPR/Cas9系统应用于油菜基因功能研究和遗传改良的研究进展,涉及油菜产量、含油量和脂肪酸组成、生物和非生物胁迫耐受性等重要农艺性状,并探讨了油菜基因编辑存在的局限性以及未来发展的方向。

作物产量与源流库学说

目前全世界总人口的急剧增长，耕地面积减少和人类物质生活水平的不断提高，这一系列现状都迫切要求作物不断的提高产量，特别是在中国这样的人口大国，作物高产特性及其改良的途径一直是各类作物遗传改良的一项重要任务。本文结合作物高产的遗传基础，联系“源，流，库协调”学说，来介绍作物高产育种的途径和策略。

《华中农业大学学报》投稿须知

《华中农业大学学报》是由华中农业大学主办的中文核心期刊,CSCD来源期刊,刊载作物遗传改良与栽培、植物保护、资源与环境、动物科学·动物医学、食品与农业工程等方面的论文,并酌登高水平的综述文章。一、论文要求1.来稿为未公开发表过的内容。

华中农业大学水稻团队赵毓课题组揭示水稻根系发育调控新机制

冠根(不定根)是禾谷类作物根系的主要组成部分,阐明其形成机制有助于提高作物对水分、矿质离子的吸收和环境适应性,从而进一步提高作物的产量和品质。WOX11是华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、湖北洪山实验室赵毓教授团队2009年鉴定到的调控水稻冠根发育的关键因子。经过十多年的努力,该团队系统地解析了WOX11调控冠根发育的调控网络,为进一步利用WOX11改良水稻根系,创建优质高产的水稻种质资源奠定了坚实的分子基础。