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中國加快轉基因玉米、大豆產業化進程

2019-07-10 06:37 | 作者: 農業農村部 | 標簽: 農業農村部

7月2日,農業農村部辦公廳發布關于組織轉基因生物新品種培育重大專項課題調增研究任務申報的通知,稱根據轉基因生物新品種培育重大專項(以下簡稱“轉基因專項”)“十三五”實施計劃和2018—2020年度階段實施方案,按照“占領制高點、推進產業化”戰略目標,需進一步加快轉基因玉米、大豆產業化進程。



轉基因生物新品種培育重大專項任務調增課題申報指南

根據轉基因重大專項“十三五”實施計劃和2018—2020年度階段實施方案,按照“占領制高點、推進產業化”戰略目標,加強抗蟲轉基因玉米、耐除草劑和抗病蟲轉基因大豆新品種研發,強化監測體系構建和科普宣傳,打造產學研緊密融合的“一條龍”攻關團隊,加快轉基因玉米和大豆產業化進程。同時,聚集優勢資源,突破基因組編輯、智能設計、多基因定向轉移等前沿關鍵核心技術,搶占轉基因生物產業發展的制高點。經研究,我部2019年調增實施12個重大課題。

一、植物基因組編輯技術研究與育種應用
(一)研究目標。加強顛覆性基因編輯技術原始創新,開發具有自主知識產權的基因組編輯新工具;創新作物基因組編輯技術體系;創制重要農藝性狀改良的作物新材料,為農作物定向高效改良提供技術支撐。
(二)研究內容?;诖髷祿治?,發掘基因組編輯新系統;研發建立高效靶向修飾技術體系,拓展基因組編輯范圍,建立高通量編輯平臺;建立單倍體誘導的基因組編輯體系;拓展無融合生殖技術;利用基因組編輯技術挖掘具有自主知識產權的高產、優質、耐逆、理想株型等相關的新基因,實現主要農作物(水稻、玉米、小麥等)重要農藝性狀基因組編輯,獲得重要農藝性狀改良的育種新材料。
(三)考核指標。發掘基因組編輯新系統1個;建立高效定向單堿基編輯器、靶向修飾技術、編輯效率提高、編輯范圍擴大的新技術和高通量編輯技術6—8套;建立水稻單倍體誘導的基因組編輯體系1套;在1—2個雜交種中建立水稻無融合生殖體系;獲得具有自主知識產權的重要農藝性狀新基因5—8個;創制重要農藝性改良的水稻、玉米、小麥等農作物新材料16—20份,其中具有重大育種利用價值的農作物新種質3—6份;申請專利8—10項。
(四)實施期限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托,專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

二、基因智能改造與定向表達技術研究
(一)研究目標。設計和創建主要作物重要性狀調控、重大農業病蟲害防治、根際微生物與轉基因作物互作、飼料高效轉化和抗生素替代等相關元器件和基因線路,實現基因智能改造和定向表達,為培育新一代轉基因作物新品種提供技術支撐。
(二)研究內容。開展農業生物基因智能改造、定向表達及其根際互作機制研究,人工設計株型等作物重要農藝性狀調控回路、高抗黃萎病、草地貪夜蛾和地老虎等重大農業病蟲害的非天然活性物質合成線路、根際有益微生物與氮高效利用轉基因作物互作促生模塊、飼料高效轉化的多酶系功能模塊和抗生素替代的益生元器件組裝系統,并在玉米、棉花等作物進行適配性和系統優化研究,評價其生物學功能和潛在的育種價值,創制轉基因作物新材料。利用具有自主知識產權并對草地貪夜蛾非常有效的Vip3等基因,對已經完成實驗研究階段的抗草地貪夜蛾轉基因新材料進行篩選鑒定,獲得遺傳穩定的轉基因抗性品系。
(三)考核指標。建立人工調控元器件和基因線路設計以及主要農作物智能改造技術體系。獲得株型等重要農藝性狀調控的元器件15—20個,高抗黃萎病、草地貪夜蛾和地老虎等重大農業病蟲害的非天然活性物質功能基因5—6個,多酶分子組合生物降解功能基因4—5個,根際互作促生模塊3—5個,益生元器件8—10個,在玉米、棉花等作物中創建具有潛在應用價值的基因線路4—5個;創制轉基因作物新材料20—25個;申請發明專利10—12項。
(四)實施期限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

三、抗除草劑轉基因大豆新品種培育
(一)研究目標。針對我國大豆生產害蟲普遍發生和草荒嚴重,生產成本高、效益低等突出問題,利用具有自主知識產權的抗草甘膦除草劑和抗食葉性害蟲基因,創制復合性狀轉基因大豆新材料,為提高我國轉基因大豆產業競爭力提供科技支撐。
(二)研究內容。利用抗草甘膦除草劑基因G2-EPSPS、R79-EPSPS、G10-EPSPS和抗蟲基因cry1C、cry1Ie等,通過多基因轉化和基因聚合,創制抗除草劑抗蟲基因疊加大豆新材料,系統鑒定轉基因材料的除草劑和害蟲抗性,篩選除草劑抗性突出、抗大豆害蟲的轉化體,并開展分子特征、環境安全和食用安全評價。通過雜交回交的方法將處于安全評價高級階段的抗除草劑大豆轉化體導入到大豆主栽品種中。
(三)考核指標。創制轉抗草甘膦除草劑基因G2-EPSPS、R79-EPSPS和抗蟲基因cry1C的轉基因新材料10份,抗草甘膦除草劑基因G10-EPSPS和抗蟲基因cry1C的轉基因新材料5份,抗草甘膦除草劑基因G10-EPSPS和抗蟲基因cry1Ie的轉基因新材料5份;抗除草劑抗蟲復合性狀轉基因大豆2份進入環境釋放;獲得大豆主栽品種的抗除草劑轉基因新材料5—6份;申請轉基因大豆新品種權2個。
(四)實施期限。2019—2020年。
(五)組織方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

四、抗病蟲轉基因大豆新品種培育
(一)研究目標。針對大豆病毒病發生嚴重和點蜂緣蝽導致大豆出現大面積“莢而不實”的“癥青”且防治難、抗性品種缺乏的問題,構建基因編輯和轉基因抗性育種技術體系,創制抗病毒病和抗蟲轉基因大豆新材料,為促進大豆產業健康發展提供科技支撐。
(二)研究內容。通過深入分析病毒—昆蟲等傳毒介體—大豆之間的互作關系,從植物激素、自噬、表觀遺傳等多個角度鑒定和評價參與植物抵抗病毒的基因和通路,設計抗病毒策略并用于抗大豆病毒病新材料創制;利用挖掘的傳毒介體中對傳毒具有至關重要作用關鍵功能基因,通過基因編輯技術創制抗性作物;系統評價和鑒定抗點蜂緣蝽基因,利用基因編輯、RNAi等技術,創制抗刺吸類害蟲轉基因大豆新材料。
(三)考核指標。創制抗病毒轉基因大豆轉化體5份,抗點蜂緣蝽等莢部刺吸類害蟲大豆轉化體5份,并申請中間試驗。
(四)實施期限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

五、轉基因作物多點鑒定與綜合評價
(一)研究目標。針對專項培育的大豆、玉米等作物轉基因重大產品,擴大測試區域、測試點以及轉化體與品種數量,建立轉基因大豆、玉米多區域田間測試網,開展多點鑒定與綜合評價。明確目標除草劑在不同轉化體的除草活性、安全性和殘留水平,為目標除草劑在耐除草劑作物田登記和合理使用提供技術資料。明確目標性狀有效性或穩定性、產量及適應性等綜合農藝性狀,篩選具有產業化前景的轉基因大豆、玉米新品種,夯實轉基因品種多區域產業化基礎。
(二)研究內容。以專項研發的抗蟲、耐除草劑、抗逆等性狀轉基因大豆、玉米等重大產品為重點,開展目標性狀有效性或穩定性的第三方驗證;在不同生態區設立試驗點,研究草甘膦、草銨膦在不同玉米轉化體上田間應用的除草活性、作物安全性和殘留水平;在新增區域建立轉基因大豆、玉米多區域測試點,在不同生態區域下對轉基因重大產品的的適應性、產量、抗性、品質等綜合農藝性狀開展多點鑒定和田間展示,對小區試驗表現優良的品種開展大區對比試驗,篩選具有產業化前景的轉基因大豆、玉米新品種。
(三)考核指標。完成新增15個大豆、玉米等作物轉化體的目標性狀有效性或穩定性驗證,并提交相關驗證報告。在東華北早熟大豆區、東華北中早熟大豆區、黃淮海南片夏大豆區、東華北中早熟春玉米區、西南春玉米區等不同生態區域下新建50—55個大豆、玉米轉基因重大產品測試點,完成新增50—60個轉基因重大產品多點鑒定,并提交相關測試鑒定報告,篩選出具有產業前景的轉基因大豆、玉米新產品。對3—5個具有產業前景的轉基因重大新品種(組合)開展田間展示。提交申報安全證書階段4個玉米轉化體在東北、華北、長江流域等不同生態區目標除草劑生物活性、安全性評價和殘留報告共12份。
(四)實施期限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

六、農業生態風險監測與控制技術
(一)研究目標。針對專項研發的轉Cry1Ab基因C0030.3.5和轉Cry1Ab+Cry2Aj基因雙抗12-5玉米等重大產品,研發主要靶標害蟲玉米螟、草地貪夜蛾、桃蛀螟、棉鈴蟲、二點委夜蛾和勞氏黏蟲對2種轉基因抗蟲玉米的抗性監測與治理新技術,為轉基因抗蟲玉米的商業化提供技術支撐。
(二)研究內容。研究C0030.3.5和雙抗12-5與不同比例的普通玉米混合種植對我國各玉米主產區靶標害蟲玉米螟、草地貪夜蛾、桃蛀螟、棉鈴蟲、二點委夜蛾和勞氏黏蟲發生危害程度,以及玉米產量和品質的影響。研究非玉米寄主植物給6種靶標害蟲所提供的天然庇護所對延緩抗性發展的作用。研究6種靶標害蟲自然種群對Bt-Cry1Ab和Bt-Cry1Ab+Cry2Aj蛋白的抗性基因類型、頻率與敏感性基線,發展抗性監測新技術。研究建立6種靶標害蟲對C0030.3.5和雙抗12-5玉米抗性演化的模擬模型,發展基于庇護所策略的抗性治理技術。
(三)考核指標。提供我國玉米主產區玉米螟、草地貪夜蛾、桃蛀螟、棉鈴蟲、二點委夜蛾和勞氏黏蟲等6種靶標害蟲對Bt-Cry1Ab和Bt-Cry1Ab+Cry2Aj蛋白抗性的基因類型、頻率與敏感性基線。提供針對6種靶標害蟲,包括生物測定和基因檢測的抗性監測技術體系。提供基于轉基因抗蟲玉米與普通玉米種子混合或條帶種植的靶標害蟲抗性治理技術;申報發明專利5項。
(四)實施期限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

七、轉基因生物技術發展科普宣傳與風險交流
(一)研究目標。針對我國轉基因等現代生物技術科普工作需要,建立新媒體與主流媒體有機融合的新型傳播渠道,以及現代生物技術聯合科普平臺。創新科普理論與手段,增強研究機構及組織科學普及能力,提高大眾對現代生物技術的科學理性認識。
(二)研究內容?;谵r業生物技術科學普及的短板,聯合行業學會、協會、轉基因生物研發機構、安全評價機構與企業等,成立科普宣傳共同體,共同打造權威的生物安全科普宣傳與風險交流平臺。開展科普宣傳的賦能催化博弈論研究,與風險交流的非對稱信息交流及策略研究。推出轉基因生物科普宣傳系列手冊,并與知名科技媒體合作,打造新媒體等新型傳播渠道。持續開展面向農業執法人員與科研人員的專業培訓,以及深入社區、課堂的專家授課、講座與宣傳等活動。
(三)考核指標。建立多家單位聯合的現代生物技術科普平臺,設立3個以上新型原創科普基地,培養3—5名既懂研究又懂科學普及且具有較大社會影響力的科技工作者。開展大型科普宣傳、講座、授課等100次以上,受眾10000人次以上。編制轉基因生物系列宣傳手冊一套。錄制《轉基因生物“大家”談》系列網絡專題節目8—10期。發表各類科普宣傳文章100篇以上。培訓執法、科研與管理人員5000人時。
(四)實施年限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

八、耐除草劑轉基因大豆SHZD32-01產業化研究
(一)研究目標。培育耐除草劑轉基因大豆新品種,研究抗除草劑大豆配套栽培技術。明確草甘膦田間應用的除草活性和作物安全性,評價草甘膦在SHZD32-01中的殘留水平,制定草甘膦在大豆田的施用標準及在轉基因抗除草劑大豆中的安全使用技術,為抗除草劑轉基因大豆的產業化奠定基礎。
(二)研究內容。開展轉化體與生產用大豆品種的回交轉育,育成適應我國不同生態區的耐除草劑轉基因大豆新品系。在東北、華北、長江流域等大豆主產區設立試驗點,研究目標除草劑在SHZD32-01上的除草活性和作物安全性,研制SHZD32-01上目標除草劑及其代謝物殘留檢測方法。通過田間試驗、室內檢測等方法,明確SHZD32-01轉化體的目標除草劑殘留水平。研究不同地區耐草甘膦大豆配套栽培技術,制定耐除草劑大豆田間生產技術規范。開展SHZD32-01產業化的經濟效益分析。
(三)考核指標。育成抗性穩定、高產、優質的轉基因耐除草劑大豆新品系20個,達到國家級或省級審定標準的新品種4—5個。提交目標除草劑生物活性報告、安全性評價報告和目標除草劑抗性風險評估報告各1份。提交SHZD32-01中目標除草劑殘留報告1份。制定目標除草劑在轉基因耐除草劑大豆中的安全使用技術及耐除草劑大豆高產生產技術規范1套,申請發明專利1項。完成SHZD32-01產業化經濟效益分析報告1份。
(四)實施年限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

九、耐除草劑轉基因大豆ZH10-6產業化研究
(一)研究目標。培育耐除草劑轉基因大豆新品種;圍繞耐除草劑轉基因大豆產業化需求,針對草甘膦除草劑在大豆田間尚未應用的問題,明確目標除草劑在ZH10-6上田間應用的除草活性和作物安全性,評估靶標雜草的抗性風險,評價ZH10-6轉化體中目標除草劑的殘留水平;制定目標除草劑在大豆田的施用標準,研制目標除草劑在轉基因耐除草劑大豆中的安全使用技術,制定耐除草劑大豆高產生產技術規范,促進耐除草劑轉基因大豆的產業化。
(二)研究內容。通過回交和雜交的方法將轉化體導入到大豆主栽品種中,育成適應我國大豆主產區的耐除草劑轉基因大豆新品系。根據我國除草劑登記資料要求及不同生態類型區雜草發生特點,在東北、華北、長江流域等大豆主產區,設立試驗點,研究目標除草劑在ZH10-6上的除草活性和作物安全性。研究田間優勢雜草對目標除草劑的抗性程度,建立敏感基線,明確交互抗性水平,評估靶標雜草對目標除草劑的抗性風險。建立ZH10-6上目標除草劑及其代謝物殘留檢測方法,通過田間試驗、室內檢測等方法,明確ZH10-6轉化體的目標除草劑殘留水平。研究目標除草劑噴霧效果,研究制定耐除草劑大豆田間生產技術規范。開展ZH10-6產業化的經濟效益分析。
(三)考核指標。育成抗性穩定、高產、優質的轉基因抗除草劑大豆新品系18個。提交目標除草劑生物活性報告、安全性評價報告和目標除草劑抗性風險評估報告各1份。建立轉基因大豆ZH10-6中目標除草劑及其代謝物檢測技術,提交ZH10-6中目標除草劑殘留報告1份。制定目標除草劑在轉基因抗除草劑大豆中的安全使用技術及抗除草劑大豆高產生產技術規范1套。申請專利3—5項。完成ZH10-6產業化經濟效益分析報告1份。
(四)實施年限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

十、耐除草劑轉基因大豆S4003.14產業化研究
(一)研究目標。為推進轉基因大豆在我國和南美的產業化,培育適宜我國和南美地區種植的S4003.14轉基因耐除草劑大豆新品系。針對我國大豆主產區和巴西大豆抗蟲需求,加速大豆轉基因抗蟲性狀研發并疊加耐除草劑性狀,培育抗蟲耐除草劑復合性狀新品系。構建轉基因大豆產業化配套技術體系,為推進轉基因大豆在國內和南美的產業化提供體系支撐。
(二)研究內容。通過回交轉育和雜交選育整合耐除草劑性狀與優良大豆種質,擴展培育適宜我國和南美大豆主產區種植的轉基因大豆新品系。開發并驗證S4003.14中草銨膦及其代謝物的檢測方法,評估轉化體S4003.14中草銨膦的殘留水平,并明確除草劑在不同生態類型區種植的除草活性和作物安全性,評估靶標雜草抗性風險。根據巴西相關法規要求,在巴西開展大豆轉化體S4003.14的環境安全評價和食用安全評價。推進大豆轉基因抗蟲性狀研發并疊加耐除草劑大豆性狀,在國內和南美評估綜合性狀和競爭力,培育抗蟲耐除草劑復合性狀新品系。為耐除草劑轉基因大豆產業化開發配套的繁種、栽培、種子加工、追溯監管和質量保證體系,探索建立符合國內和南美產業發展需要的轉基因大豆商業開發模式。開展S4003.14產業化的經濟效益分析。
(三)考核指標。培育獲得適宜我國大豆主產區種植的轉基因耐除草劑大豆新品系3—5個,抗蟲耐除草劑復合性狀新品系4個;適宜南美大豆主產區種植的轉基因大豆新品系2—5個;優選1個抗蟲耐除草劑性狀疊加的轉基因大豆轉化事件;提交轉化體中草銨膦殘留報告1份,生物活性報告1份,安全性評價和目標除草劑抗性風險評估報告1份;提交轉基因大豆商業育種擴繁監管流程和質量保證體系研究報告1份,商業開發方案1份;在中國、阿根廷和巴西分別提交耐除草劑性狀商標注冊申請。完成S4003.14產業化經濟效益分析報告1份。
(四)實施年限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

十一、抗蟲轉基因玉米2A-7產業化研究
(一)研究目標。根據抗蟲玉米轉化體2A-7產業化需求,構建轉基因、全基因組選擇與單倍體技術等高效育種技術平臺,創制優良育種新材料,培育具有前瞻性的抗蟲玉米新品種,拓展生物安全評價和示范的廣度和深度,建立轉基因玉米種子生產加工技術、規程及追溯體系,推進產業化進程。
(二)研究內容。將單倍體育種技術、全基因組選擇技術與雜交育種技術整合,構建高效、高通量的轉基因回交轉育平臺。將2A-7快速導入骨干自交系,復配最優良的主推品種,同時培育具有前瞻性的轉基因新品種。根據機收、優質、綠色等新目標,疊加耐除草劑性狀,培育抗蟲耐除草劑轉基因新品種。研發轉基因品種制種、加工和栽培等技術及其規程;擴大新品種(雜交組合)的試驗示范;開展2A-7產業化經濟效益分析。
(三)考核指標。完善2A-7生物安全評價數據,申報生產應用安全證書。構建高效轉基因回交轉育技術平臺及其操作流程。創制2A-7轉育的骨干親本4—5份,抗蟲耐除草劑新自交系2—3份,培育主產區轉基因抗蟲玉米雜交組合4—5個,其中達到國家及省級審定標準的新品種2—3個,研制庇護所設置等配套產業化技術2—3項。完成2A-7產業化經濟效益分析報告1份。
(四)實施年限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

十二、抗蟲轉基因玉米CM8101產業化研究
(一)研究目標。根據抗蟲轉基因玉米CM8101產業化需要,建立轉基因、分子標記選擇、單倍體與雜交選擇相結合的高效育種技術體系,加快研發抗蟲轉基因玉米CM8101新品種(雜交組合),研制制種和種子加工技術,推進抗蟲轉基因玉米產業化進程。
(二)研究內容。補充完善CM8101申請安全證書需要的生物安全評價數據。以轉基因玉米CM8101為材料,構建分子標記選擇、單倍體技術與雜交選擇相結合的高效育種技術體系,加快培育抗蟲性狀突出、綜合性狀優良的轉基因玉米新品種(雜交組合),在玉米主產區開展示范與展示。研發轉基因新品種的制種和種子加工技術。研發國際貿易發展策略。開展CM8101產業化經濟效益分析。
(三)考核指標。補充CM8101生物安全評價數據,申報生產應用安全證書。創制CM8101抗蟲轉基因玉米自交系5—6個,篩選培育抗蟲性狀突出、綜合性狀優良的抗蟲玉米新品種(雜交組合)4—6個,其中達到省級或國家級審定標準的新品種2—3個,在東北春玉米區、黃淮海夏玉米區和西南玉米區開展示范與展示。研制抗蟲玉米新品種制種、種子加工及庇護所設置等配套技術2項。研發轉基因玉米CM8101國際貿易發展策略1項。完成CM8101產業化經濟效益分析報告1份。
(四)實施年限。2019—2020年。
(五)組織實施方式。采取“定向委托、專家論證”的方式確定課題牽頭承擔單位。

來源:農業農村部

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