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转基因生物安全研究团队阐明转基因育种相对传统杂交育种不会带来显著的非预期效应

       点击数: 次      来源:放学后的故事 发布时间:2020-06-28

近日,放学后的故事转基因作物安全评价与管理创新团队在国际知名植物学期刊《The Plant Journal》在线发表了题为“Plant breeding involving genetic engineering does not result in unacceptable unintended effects in rice relative to conventional cross-breeding”的研究论文。本研究采用转录组和代谢组学技术,明确了在水稻育种过程中,转基因技术和传统杂交育种均会导致植物在转录和代谢水平发生一定程度的改变,但转基因育种所带来的非预期影响并不会显著超出传统杂交育种。

在转基因作物安全评价中,研究者除了关注所转入外源基因可能带来的潜在负面效应,同时也十分关注由于外源基因的插入(基因操作)给植物带来的非预期改变,譬如植物营养成分发生改变,或产生新的蛋白质和代谢物等,进而可能对人类健康和环境带来的非预期影响。现代组学技术为从不同生物学水平检测植物遗传变化提供了有效的手段,为揭示转基因植物的各种非预期变异效应带来了便利。在转基因作物非预期效应研究中,相关研究大多仅比较转基因植物和非转基因对照品系间的差异。然而,由于物种间存在广泛的自然变异,导致同一作物不同品种之间在基因表达、蛋白和代谢物含量等方面都有一定差异。此外,目前对多数基因、蛋白和代谢物的确切功能还不清楚,因此此类研究难以明确所检测到差异所代表的生物学意义,是否表明“风险”的存在。基于这一问题,本研究在分析转基因与其亲本水稻品系之间差异的同时,对比分析了9例常规水稻品系之间的差异,以明确转基因育种带来的非预期变化是否超出传统杂交育种所带来的基因和代谢物的变异范围。结果表明:两种作物育种方法均可导致水稻在转录和代谢水平上的变化,但转基因育种所带来的非预期影响一般不会超出传统杂交育种所带来的影响。基于该研究结果,作者建议,在通过组学技术研究转基因作物非预期效应时,有必要建立已商业应用的传统作物品种在转录组、代谢组和蛋白组等水平变异范围。此外,建议多组学技术的联合更加高效、全面和客观反映转基因作物的非预期效应。该研究为通过现代组学技术评估转基因作物的安全性提供了新的思路和借鉴。

放学后的故事为本论文第一完成单位,博士研究生刘清松为论文第一作者(已毕业,信阳师范学院工作),李云河研究员为论文通讯作者,本团队彭于发研究员、杨晓伟博士及瑞士农业研究所Joerg Romeis研究员和以色列本-古里安大学Vered Tzin博士参与了本工作。该工作得到了国家转基因作物新品种培育重大专项和同桌放学把我带回家的故事创新工程项目的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1111/tpj.14895

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