中国加快转基因玉米、大豆产业化进程

作者: 农业农村部 日期: 2019-07-10 来源: 基因农业网

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  7月2日,农业农村部办公厅发布关于组织转基因生物新品种培育重大专项课题调增研究任务申报的通知,称根据转基因生物新品种培育重大专项(以下简称“转基因专项”)“十三五”实施计划和2018—2020年度阶段实施方案,按照“占领制高点、推进产业化”战略目标,需进一步加快转基因玉米、大豆产业化进程。

  附

  转基因生物新品种培育重大专项任务调增课题申报指南

  根据转基因重大专项“十三五”实施计划和2018—2020年度阶段实施方案,按照“占领制高点、推进产业化”战略目标,加强抗虫转基因玉米、耐除草剂和抗病虫转基因大豆新品种研发,强化监测体系构建和科普宣传,打造产学研紧密融合的“一条龙”攻关团队,加快转基因玉米和大豆产业化进程。同时,聚集优势资源,突破基因组编辑、智能设计、多基因定向转移等前沿关键核心技术,抢占转基因生物产业发展的制高点。经研究,我部2019年调增实施12个重大课题。

  一、植物基因组编辑技术研究与育种应用

  (一)研究目标。加强颠覆性基因编辑技术原始创新,开发具有自主知识产权的基因组编辑新工具;创新作物基因组编辑技术体系;创制重要农艺性状改良的作物新材料,为农作物定向高效改良提供技术支撑。

  (二)研究内容。基于大数据分析,发掘基因组编辑新系统;研发建立高效靶向修饰技术体系,拓展基因组编辑范围,建立高通量编辑平台;建立单倍体诱导的基因组编辑体系;拓展无融合生殖技术;利用基因组编辑技术挖掘具有自主知识产权的高产、优质、耐逆、理想株型等相关的新基因,实现主要农作物(水稻、玉米、小麦等)重要农艺性状基因组编辑,获得重要农艺性状改良的育种新材料。

  (三)考核指标。发掘基因组编辑新系统1个;建立高效定向单碱基编辑器、靶向修饰技术、编辑效率提高、编辑范围扩大的新技术和高通量编辑技术6—8套;建立水稻单倍体诱导的基因组编辑体系1套;在1—2个杂交种中建立水稻无融合生殖体系;获得具有自主知识产权的重要农艺性状新基因5—8个;创制重要农艺性改良的水稻、玉米、小麦等农作物新材料16—20份,其中具有重大育种利用价值的农作物新种质3—6份;申请专利8—10项。

  (四)实施期限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托,专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  二、基因智能改造与定向表达技术研究

  (一)研究目标。设计和创建主要作物重要性状调控、重大农业病虫害防治、根际微生物与转基因作物互作、饲料高效转化和抗生素替代等相关元器件和基因线路,实现基因智能改造和定向表达,为培育新一代转基因作物新品种提供技术支撑。

  (二)研究内容。开展农业生物基因智能改造、定向表达及其根际互作机制研究,人工设计株型等作物重要农艺性状调控回路、高抗黄萎病、草地贪夜蛾和地老虎等重大农业病虫害的非天然活性物质合成线路、根际有益微生物与氮高效利用转基因作物互作促生模块、饲料高效转化的多酶系功能模块和抗生素替代的益生元器件组装系统,并在玉米、棉花等作物进行适配性和系统优化研究,评价其生物学功能和潜在的育种价值,创制转基因作物新材料。利用具有自主知识产权并对草地贪夜蛾非常有效的Vip3等基因,对已经完成实验研究阶段的抗草地贪夜蛾转基因新材料进行筛选鉴定,获得遗传稳定的转基因抗性品系。

  (三)考核指标。建立人工调控元器件和基因线路设计以及主要农作物智能改造技术体系。获得株型等重要农艺性状调控的元器件15—20个,高抗黄萎病、草地贪夜蛾和地老虎等重大农业病虫害的非天然活性物质功能基因5—6个,多酶分子组合生物降解功能基因4—5个,根际互作促生模块3—5个,益生元器件8—10个,在玉米、棉花等作物中创建具有潜在应用价值的基因线路4—5个;创制转基因作物新材料20—25个;申请发明专利10—12项。

  (四)实施期限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  三、抗除草剂转基因大豆新品种培育

  (一)研究目标。针对我国大豆生产害虫普遍发生和草荒严重,生产成本高、效益低等突出问题,利用具有自主知识产权的抗草甘膦除草剂和抗食叶性害虫基因,创制复合性状转基因大豆新材料,为提高我国转基因大豆产业竞争力提供科技支撑。

  (二)研究内容。利用抗草甘膦除草剂基因G2-EPSPS、R79-EPSPS、G10-EPSPS和抗虫基因cry1C、cry1Ie等,通过多基因转化和基因聚合,创制抗除草剂抗虫基因叠加大豆新材料,系统鉴定转基因材料的除草剂和害虫抗性,筛选除草剂抗性突出、抗大豆害虫的转化体,并开展分子特征、环境安全和食用安全评价。通过杂交回交的方法将处于安全评价高级阶段的抗除草剂大豆转化体导入到大豆主栽品种中。

  (三)考核指标。创制转抗草甘膦除草剂基因G2-EPSPS、R79-EPSPS和抗虫基因cry1C的转基因新材料10份,抗草甘膦除草剂基因G10-EPSPS和抗虫基因cry1C的转基因新材料5份,抗草甘膦除草剂基因G10-EPSPS和抗虫基因cry1Ie的转基因新材料5份;抗除草剂抗虫复合性状转基因大豆2份进入环境释放;获得大豆主栽品种的抗除草剂转基因新材料5—6份;申请转基因大豆新品种权2个。

  (四)实施期限。2019—2020年。

  (五)组织方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  四、抗病虫转基因大豆新品种培育

  (一)研究目标。针对大豆病毒病发生严重和点蜂缘蝽导致大豆出现大面积“荚而不实”的“症青”且防治难、抗性品种缺乏的问题,构建基因编辑和转基因抗性育种技术体系,创制抗病毒病和抗虫转基因大豆新材料,为促进大豆产业健康发展提供科技支撑。

  (二)研究内容。通过深入分析病毒—昆虫等传毒介体—大豆之间的互作关系,从植物激素、自噬、表观遗传等多个角度鉴定和评价参与植物抵抗病毒的基因和通路,设计抗病毒策略并用于抗大豆病毒病新材料创制;利用挖掘的传毒介体中对传毒具有至关重要作用关键功能基因,通过基因编辑技术创制抗性作物;系统评价和鉴定抗点蜂缘蝽基因,利用基因编辑、RNAi等技术,创制抗刺吸类害虫转基因大豆新材料。

  (三)考核指标。创制抗病毒转基因大豆转化体5份,抗点蜂缘蝽等荚部刺吸类害虫大豆转化体5份,并申请中间试验。

  (四)实施期限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  五、转基因作物多点鉴定与综合评价

  (一)研究目标。针对专项培育的大豆、玉米等作物转基因重大产品,扩大测试区域、测试点以及转化体与品种数量,建立转基因大豆、玉米多区域田间测试网,开展多点鉴定与综合评价。明确目标除草剂在不同转化体的除草活性、安全性和残留水平,为目标除草剂在耐除草剂作物田登记和合理使用提供技术资料。明确目标性状有效性或稳定性、产量及适应性等综合农艺性状,筛选具有产业化前景的转基因大豆、玉米新品种,夯实转基因品种多区域产业化基础。

  (二)研究内容。以专项研发的抗虫、耐除草剂、抗逆等性状转基因大豆、玉米等重大产品为重点,开展目标性状有效性或稳定性的第三方验证;在不同生态区设立试验点,研究草甘膦、草铵膦在不同玉米转化体上田间应用的除草活性、作物安全性和残留水平;在新增区域建立转基因大豆、玉米多区域测试点,在不同生态区域下对转基因重大产品的的适应性、产量、抗性、品质等综合农艺性状开展多点鉴定和田间展示,对小区试验表现优良的品种开展大区对比试验,筛选具有产业化前景的转基因大豆、玉米新品种。

  (三)考核指标。完成新增15个大豆、玉米等作物转化体的目标性状有效性或稳定性验证,并提交相关验证报告。在东华北早熟大豆区、东华北中早熟大豆区、黄淮海南片夏大豆区、东华北中早熟春玉米区、西南春玉米区等不同生态区域下新建50—55个大豆、玉米转基因重大产品测试点,完成新增50—60个转基因重大产品多点鉴定,并提交相关测试鉴定报告,筛选出具有产业前景的转基因大豆、玉米新产品。对3—5个具有产业前景的转基因重大新品种(组合)开展田间展示。提交申报安全证书阶段4个玉米转化体在东北、华北、长江流域等不同生态区目标除草剂生物活性、安全性评价和残留报告共12份。

  (四)实施期限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  六、农业生态风险监测与控制技术

  (一)研究目标。针对专项研发的转Cry1Ab基因C0030.3.5和转Cry1Ab+Cry2Aj基因双抗12-5玉米等重大产品,研发主要靶标害虫玉米螟、草地贪夜蛾、桃蛀螟、棉铃虫、二点委夜蛾和劳氏黏虫对2种转基因抗虫玉米的抗性监测与治理新技术,为转基因抗虫玉米的商业化提供技术支撑。

  (二)研究内容。研究C0030.3.5和双抗12-5与不同比例的普通玉米混合种植对我国各玉米主产区靶标害虫玉米螟、草地贪夜蛾、桃蛀螟、棉铃虫、二点委夜蛾和劳氏黏虫发生危害程度,以及玉米产量和品质的影响。研究非玉米寄主植物给6种靶标害虫所提供的天然庇护所对延缓抗性发展的作用。研究6种靶标害虫自然种群对Bt-Cry1Ab和Bt-Cry1Ab+Cry2Aj蛋白的抗性基因类型、频率与敏感性基线,发展抗性监测新技术。研究建立6种靶标害虫对C0030.3.5和双抗12-5玉米抗性演化的模拟模型,发展基于庇护所策略的抗性治理技术。

  (三)考核指标。提供我国玉米主产区玉米螟、草地贪夜蛾、桃蛀螟、棉铃虫、二点委夜蛾和劳氏黏虫等6种靶标害虫对Bt-Cry1Ab和Bt-Cry1Ab+Cry2Aj蛋白抗性的基因类型、频率与敏感性基线。提供针对6种靶标害虫,包括生物测定和基因检测的抗性监测技术体系。提供基于转基因抗虫玉米与普通玉米种子混合或条带种植的靶标害虫抗性治理技术;申报发明专利5项。

  (四)实施期限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  七、转基因生物技术发展科普宣传与风险交流

  (一)研究目标。针对我国转基因等现代生物技术科普工作需要,建立新媒体与主流媒体有机融合的新型传播渠道,以及现代生物技术联合科普平台。创新科普理论与手段,增强研究机构及组织科学普及能力,提高大众对现代生物技术的科学理性认识。

  (二)研究内容。基于农业生物技术科学普及的短板,联合行业学会、协会、转基因生物研发机构、安全评价机构与企业等,成立科普宣传共同体,共同打造权威的生物安全科普宣传与风险交流平台。开展科普宣传的赋能催化博弈论研究,与风险交流的非对称信息交流及策略研究。推出转基因生物科普宣传系列手册,并与知名科技媒体合作,打造新媒体等新型传播渠道。持续开展面向农业执法人员与科研人员的专业培训,以及深入社区、课堂的专家授课、讲座与宣传等活动。

  (三)考核指标。建立多家单位联合的现代生物技术科普平台,设立3个以上新型原创科普基地,培养3—5名既懂研究又懂科学普及且具有较大社会影响力的科技工作者。开展大型科普宣传、讲座、授课等100次以上,受众10000人次以上。编制转基因生物系列宣传手册一套。录制《转基因生物“大家”谈》系列网络专题节目8—10期。发表各类科普宣传文章100篇以上。培训执法、科研与管理人员5000人时。

  (四)实施年限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  八、耐除草剂转基因大豆SHZD32-01产业化研究

  (一)研究目标。培育耐除草剂转基因大豆新品种,研究抗除草剂大豆配套栽培技术。明确草甘膦田间应用的除草活性和作物安全性,评价草甘膦在SHZD32-01中的残留水平,制定草甘膦在大豆田的施用标准及在转基因抗除草剂大豆中的安全使用技术,为抗除草剂转基因大豆的产业化奠定基础。

  (二)研究内容。开展转化体与生产用大豆品种的回交转育,育成适应我国不同生态区的耐除草剂转基因大豆新品系。在东北、华北、长江流域等大豆主产区设立试验点,研究目标除草剂在SHZD32-01上的除草活性和作物安全性,研制SHZD32-01上目标除草剂及其代谢物残留检测方法。通过田间试验、室内检测等方法,明确SHZD32-01转化体的目标除草剂残留水平。研究不同地区耐草甘膦大豆配套栽培技术,制定耐除草剂大豆田间生产技术规范。开展SHZD32-01产业化的经济效益分析。

  (三)考核指标。育成抗性稳定、高产、优质的转基因耐除草剂大豆新品系20个,达到国家级或省级审定标准的新品种4—5个。提交目标除草剂生物活性报告、安全性评价报告和目标除草剂抗性风险评估报告各1份。提交SHZD32-01中目标除草剂残留报告1份。制定目标除草剂在转基因耐除草剂大豆中的安全使用技术及耐除草剂大豆高产生产技术规范1套,申请发明专利1项。完成SHZD32-01产业化经济效益分析报告1份。

  (四)实施年限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  九、耐除草剂转基因大豆ZH10-6产业化研究

  (一)研究目标。培育耐除草剂转基因大豆新品种;围绕耐除草剂转基因大豆产业化需求,针对草甘膦除草剂在大豆田间尚未应用的问题,明确目标除草剂在ZH10-6上田间应用的除草活性和作物安全性,评估靶标杂草的抗性风险,评价ZH10-6转化体中目标除草剂的残留水平;制定目标除草剂在大豆田的施用标准,研制目标除草剂在转基因耐除草剂大豆中的安全使用技术,制定耐除草剂大豆高产生产技术规范,促进耐除草剂转基因大豆的产业化。

  (二)研究内容。通过回交和杂交的方法将转化体导入到大豆主栽品种中,育成适应我国大豆主产区的耐除草剂转基因大豆新品系。根据我国除草剂登记资料要求及不同生态类型区杂草发生特点,在东北、华北、长江流域等大豆主产区,设立试验点,研究目标除草剂在ZH10-6上的除草活性和作物安全性。研究田间优势杂草对目标除草剂的抗性程度,建立敏感基线,明确交互抗性水平,评估靶标杂草对目标除草剂的抗性风险。建立ZH10-6上目标除草剂及其代谢物残留检测方法,通过田间试验、室内检测等方法,明确ZH10-6转化体的目标除草剂残留水平。研究目标除草剂喷雾效果,研究制定耐除草剂大豆田间生产技术规范。开展ZH10-6产业化的经济效益分析。

  (三)考核指标。育成抗性稳定、高产、优质的转基因抗除草剂大豆新品系18个。提交目标除草剂生物活性报告、安全性评价报告和目标除草剂抗性风险评估报告各1份。建立转基因大豆ZH10-6中目标除草剂及其代谢物检测技术,提交ZH10-6中目标除草剂残留报告1份。制定目标除草剂在转基因抗除草剂大豆中的安全使用技术及抗除草剂大豆高产生产技术规范1套。申请专利3—5项。完成ZH10-6产业化经济效益分析报告1份。

  (四)实施年限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  十、耐除草剂转基因大豆S4003.14产业化研究

  (一)研究目标。为推进转基因大豆在我国和南美的产业化,培育适宜我国和南美地区种植的S4003.14转基因耐除草剂大豆新品系。针对我国大豆主产区和巴西大豆抗虫需求,加速大豆转基因抗虫性状研发并叠加耐除草剂性状,培育抗虫耐除草剂复合性状新品系。构建转基因大豆产业化配套技术体系,为推进转基因大豆在国内和南美的产业化提供体系支撑。

  (二)研究内容。通过回交转育和杂交选育整合耐除草剂性状与优良大豆种质,扩展培育适宜我国和南美大豆主产区种植的转基因大豆新品系。开发并验证S4003.14中草铵膦及其代谢物的检测方法,评估转化体S4003.14中草铵膦的残留水平,并明确除草剂在不同生态类型区种植的除草活性和作物安全性,评估靶标杂草抗性风险。根据巴西相关法规要求,在巴西开展大豆转化体S4003.14的环境安全评价和食用安全评价。推进大豆转基因抗虫性状研发并叠加耐除草剂大豆性状,在国内和南美评估综合性状和竞争力,培育抗虫耐除草剂复合性状新品系。为耐除草剂转基因大豆产业化开发配套的繁种、栽培、种子加工、追溯监管和质量保证体系,探索建立符合国内和南美产业发展需要的转基因大豆商业开发模式。开展S4003.14产业化的经济效益分析。

  (三)考核指标。培育获得适宜我国大豆主产区种植的转基因耐除草剂大豆新品系3—5个,抗虫耐除草剂复合性状新品系4个;适宜南美大豆主产区种植的转基因大豆新品系2—5个;优选1个抗虫耐除草剂性状叠加的转基因大豆转化事件;提交转化体中草铵膦残留报告1份,生物活性报告1份,安全性评价和目标除草剂抗性风险评估报告1份;提交转基因大豆商业育种扩繁监管流程和质量保证体系研究报告1份,商业开发方案1份;在中国、阿根廷和巴西分别提交耐除草剂性状商标注册申请。完成S4003.14产业化经济效益分析报告1份。

  (四)实施年限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  十一、抗虫转基因玉米2A-7产业化研究

  (一)研究目标。根据抗虫玉米转化体2A-7产业化需求,构建转基因、全基因组选择与单倍体技术等高效育种技术平台,创制优良育种新材料,培育具有前瞻性的抗虫玉米新品种,拓展生物安全评价和示范的广度和深度,建立转基因玉米种子生产加工技术、规程及追溯体系,推进产业化进程。

  (二)研究内容。将单倍体育种技术、全基因组选择技术与杂交育种技术整合,构建高效、高通量的转基因回交转育平台。将2A-7快速导入骨干自交系,复配最优良的主推品种,同时培育具有前瞻性的转基因新品种。根据机收、优质、绿色等新目标,叠加耐除草剂性状,培育抗虫耐除草剂转基因新品种。研发转基因品种制种、加工和栽培等技术及其规程;扩大新品种(杂交组合)的试验示范;开展2A-7产业化经济效益分析。

  (三)考核指标。完善2A-7生物安全评价数据,申报生产应用安全证书。构建高效转基因回交转育技术平台及其操作流程。创制2A-7转育的骨干亲本4—5份,抗虫耐除草剂新自交系2—3份,培育主产区转基因抗虫玉米杂交组合4—5个,其中达到国家及省级审定标准的新品种2—3个,研制庇护所设置等配套产业化技术2—3项。完成2A-7产业化经济效益分析报告1份。

  (四)实施年限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  十二、抗虫转基因玉米CM8101产业化研究

  (一)研究目标。根据抗虫转基因玉米CM8101产业化需要,建立转基因、分子标记选择、单倍体与杂交选择相结合的高效育种技术体系,加快研发抗虫转基因玉米CM8101新品种(杂交组合),研制制种和种子加工技术,推进抗虫转基因玉米产业化进程。

  (二)研究内容。补充完善CM8101申请安全证书需要的生物安全评价数据。以转基因玉米CM8101为材料,构建分子标记选择、单倍体技术与杂交选择相结合的高效育种技术体系,加快培育抗虫性状突出、综合性状优良的转基因玉米新品种(杂交组合),在玉米主产区开展示范与展示。研发转基因新品种的制种和种子加工技术。研发国际贸易发展策略。开展CM8101产业化经济效益分析。

  (三)考核指标。补充CM8101生物安全评价数据,申报生产应用安全证书。创制CM8101抗虫转基因玉米自交系5—6个,筛选培育抗虫性状突出、综合性状优良的抗虫玉米新品种(杂交组合)4—6个,其中达到省级或国家级审定标准的新品种2—3个,在东北春玉米区、黄淮海夏玉米区和西南玉米区开展示范与展示。研制抗虫玉米新品种制种、种子加工及庇护所设置等配套技术2项。研发转基因玉米CM8101国际贸易发展策略1项。完成CM8101产业化经济效益分析报告1份。

  (四)实施年限。2019—2020年。

  (五)组织实施方式。采取“定向委托、专家论证”的方式确定课题牵头承担单位。

  来源:农业农村部

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