基因超进化筛选系统——为非转基因分子育种另辟蹊径

世界农化网中文网报道： 全世界约有3万余种杂草，它们每年给农业生产造成的损失约占农作物总产量的10%至20%。在某些情况下，杂草可能导致农作物大幅减产乃至绝收。因此，除草是保证农作物产量的必要手段。

草甘膦这种活性化学成分被广泛使用在多种除草剂中，由于其广谱、高效、低毒、低残留，在除草剂市场独占鳌头，全球市场占有率超过40%。上世纪90年代，种业巨头孟山都公司率先在农杆菌中分离出EPSPS基因的突变体CP4基因，并将该基因转入植物使其获得草甘膦抗性，从而开启了转基因育种的新时代。

迄今为止，所有抗草甘膦作物均为转基因品种。那么，能否找到一条既能达到转基因效果又能突破转基因局限的育种新路呢？

如今，通过独创性研究成果，四川天豫兴禾生物科技有限公司对此给出了肯定回答。该成果名为“基因超进化筛选系统”，指在一个特定系统中，使植物目标基因按照预设要求完成高效、快速、定向的进化过程，从而形成育种所需要的突变性状基因。这一创新成果已经获得国家发明专利授权，并引发业界广泛关注。

“与传统抗草甘膦基因相比，由基因超进化筛选系统获得的植物抗草甘膦基因来自农作物自身基因突变，其抗性更强，使用更灵活，性状也更稳定。把这种基因分别导入水稻、小麦、油菜等农作物以后，可以获得非转基因抗草甘膦新品种，从而减少农药用量、节约劳动力成本，开启非转基因分子育种的新时代。”该项目研发者、四川天豫兴禾生物科技有限公司首席科学家胥南飞向经济日报记者介绍。

记者在胥南飞的实验室里看到，为大规模突变和筛选目标基因，这里的高精尖仪器一刻不停歇地运转着。“在传统农作物育种的基因筛选中，很可能100万个基因里才能筛选出1个有用基因，如果在田间进行试验，大约需要100亩土地，耗时半年。而如果运用基因超进化技术进行筛选，在实验室中完成100万个基因的筛选仅需一根试管，两天时间。”胥南飞向记者介绍。

更为重要的是，通过基因超进化筛选系统筛选出的EPSPS基因来自植物本身，属于植物内源基因，安全性很高。“通过基因编辑并将其导入农作物后，预计在2年至3年内，我们可以研发出非转基因抗草甘膦农作物品种。”胥南飞向记者介绍，实验结果证明，转基因抗草甘膦作物苗期抗性效果虽好，但生长周期明显缩短；而应用基因超进化筛选系统所得到的植株，全生育期草甘膦抗性表现一致，稳定性极强。

“我们前期曾进行过小范围基层调研，对于除草，85%的受访者表示会使用除草剂。在我们对非转基因抗草甘膦农作物种子进行介绍后，他们表示，即便价格在现有种子基础上提价25%至30%也完全接受。”胥南飞表示，从经济价值来看，每年国内的基因和种子市场规模超过千亿元，其中仅水稻种子市场规模就超过200亿元，参照杂交稻及国际上转基因种子价格趋势，基因超进化筛选系统一旦应用开来，至少带来50%的市场价值增长。

胥南飞曾在孟山都、巴斯夫等农业科技公司工作近20年，最终选择回到家乡四川成都创业。“如果在美国进行这个实验，人力成本太高。回到成都考察后，我发现这里的创业效率比我离开时提高了很多。一般我们要送检的产品，会有专人过来收取，两天时间就能完成检验并送回给我们。”胥南飞说。

国家统计局公布的数据显示，2030年前后我国人口将达到峰值，预计达14.5亿人左右，而至2050年，世界人口将达到100亿。面对不断增长的人口，世界粮食生产必须在未来20年增加40%，到2050年要增加70%。

“用最先进的生物技术支撑我国的粮食安全是我们公司的最大心愿，我们愿意为此贡献自己最大的力量！”胥南飞信心满满。