基因編輯育種臺灣法規SAY NO

在地「精準育種」另覓出路

撰文記者 吳培安
日期2019-10-05
臺灣大學農藝學系副教授張孟基表示,各國對基因編輯產物作為商品 的見解仍然分歧,美國和歐盟對於基因編輯作物的觀點正巧形成對 比。( 圖 / 雷文鳳 )

呼應世界各國農藥減量的趨勢,若從培育本身就具有抗病蟲害能力的新品種,不失為一種根本性的解決之道,而近年CRISPR基因編輯技術的問世,已經躍升育種研究注目度排行第一新興技術。然而,有鑑於過去對基因改造的經驗,各國目前對於基因編輯作物的認定與看法仍然分歧,由於基因改造作物的評估流程及上市限制較多,臺灣的農業界已開始尋求新的育種方式。


根據科睿唯安(Clarivate Analytics)與中國科學院聯合發表之《2018研究前沿》盤點農業、動植物學前10名的熱點前沿中,「作物產量相關性狀的基因網分析」居首位,顯示新興基因科技在農業中的應用勢在必行;與入侵病蟲害相關的「班翅果蠅的入侵生物學和防治策略」排名第二,足見病蟲害防治在農業生產上的重要性。

近年急速崛起的「CRISPR/Cas9基因編輯技術在作物基因組編輯中的應用」,則在熱點前沿中排名第四。透過CRISPR基因編輯技術,不但可讓作物變得更多產、品質更好,甚至也能讓既有的植物品種在既有的優勢上、更進一步獲得抗蟲害的特性,有望降低農藥用量,也與國際農藥減量的趨勢接軌。

2年vs. 12萬年 CRISPR 精準育種快速達成

「CRISPR基因編輯最厲害的是能夠做到『精準育種』(Precise Breeding),可以很精準的針對DNA上單一核苷酸做改變,甚至可以指定要怎麼變。」臺灣大學農藝學系副教授張孟基說。

他引法國國家農業研究院研究團隊負責人Fabien Nogué 博士於某研討會的演講,說明創新育種技術加速作物選拔的概念。「以番椒常見的馬鈴薯Y病毒(Potyvirus)為例,它必須在染色體上兩個特定的位點同時突變,才能獲得對抗這種病毒的抗性。如果要在自然情形下讓這件事發生,得要每年種25兆株蕃茄、等上12萬年才能找到這樣一株這樣的蕃茄。但如果使用CRISPR基因編輯技術,只要花2到3年就能獲得。」。

此外,在自然狀況下,有可能農藝學家想要的好基因就是和不想要的基因靠得非常近,在植物減數分裂重組(Meiosis Recombination)的過程就是無法分開,靠慣行育種做多久都是無法克服的。但如果是用CRISPR,就能精準地把它換掉。

正因為CRISPR在農業作物的龐大潛力,去年(2018),日本學界就有三千多位學者聯署,支持將基因編輯技術應用在作物上,後來在筑波大學品種改良專家江面浩(Hiroshi Ezura)的協助下,日本政府推出備受矚目的新品種「GABA蕃茄」,預計在今(2019)年底上市。它含有比傳統蕃茄更多的γ-氨基丁酸(GABA),具有穩定血壓、促進睡眠、緩和不安緊張的效果。

而在美國,現在也陸續有Pairwise Plants、Corteva Agriscience、Benson Hill Biosystems等應用CRISPR技術,提供新興育種服務的公司成立。但臺灣到目前為止,儘管擁有技術,但都還沒有以基因編輯為關鍵技術、提供抗病蟲害新品種的農業公司成立,箇中原因,也許和國內法規限制有關。

美、日已開放基因編輯作物 中、歐不開放

放眼世界,各國對基因編輯產物作為商品的見解仍然分歧。舉例而言,美國、日本偏向開放,歐盟態度保守;中國目前還沒開放,澳洲、阿根廷則陸續開放。

張孟基表示,美國和歐盟對於基因編輯作物的觀點正巧形成對比。

張孟基指出,美國注重的是看最終產品,只要最終產品和原先產品實質等同(例如營養成分)即可。例如在2018年3月,美國農業部就已發表聲明,表示基因編輯技術能夠培育不含外源基因的植...