新一代更快;新技术侧重于外部控制,而不是基因修饰
玉米研究和开发在一个复杂、快节奏和具有挑战性的环境中不断发展。玉米育种者正在使用一系列广泛的技术,从被生物统计分析等强大工具放大的历史悠久的传统植物育种做法,到开发新的方法,如将遗传材料用于杂草、昆虫和病毒控制的外部应用。
在第119届全国谷物和饲料协会年度大会上,agliant Genetics研究副总裁汤姆·科赫(Tom Koch)让与会者感受到了种子行业面临的挑战和机遇。
玉米种子在全球生产。科赫说:“我们现在比以往任何时候都更多地利用世界范围的多样性。”“这种多样性在很大程度上被锁定了,因为许多国家将他们的种质视为国家财富。
“在我们能够使用种质资源的地方,它给美国市场带来了一些非常有趣和独特的味道。”
他说,有了新的分子分析技术,公司将提供更多的杂交品种。
科赫说,他的公司使用最先进和最有效的双单倍体育种技术,使新品种能更快地进入市场。该公司的美国玉米品牌包括AgriGold和LG Seeds。“在三代之内,这就创造了一个纯合子系;传统上,它需要规模或七代才能得到一个真正的育种系。”
转基因法规使玉米育种变得更加复杂。科赫解释说,许多不允许农民生产转基因作物的国家可能会允许生产转基因种子,只要这些种子是出口的。
他以智利为例,在秘鲁以南30英里的地方有一个agliant生产设施,那里禁止转基因生物。他表示:“我们必须非常谨慎地管理通用汽车的生产。”
科赫认为,在区域接受当前转基因作物方面,特别是在欧洲,几乎没有什么变化。
他说:“但我认为,我们已经准备好跨越当前的时代,进入下一个生物技术领域,在那里我们不必向植物中插入基因。”
这些新做法包括将遗传物质——被称为生物或生物杀虫剂——放入作物保护剂喷雾中。“生物制剂应用于植物的外部。他们不需要改变植物本身。这已经在种子处理中实现了;现在,研究人员正考虑在植物上进行更多的研究。”
从植物育种者的角度来看,科赫说这是令人兴奋的。“使用喷雾剂而不是植物本身,可以让植物育种家重新控制基因,而不是生物技术人员。”
他说,植物育种家管理着30万个基因,只有8个基因控制着除草剂抗性。如果不处理它们,以及它们所需的大量监管成本和时间,就可以把更多的注意力放在全面改进的基因上。
他说,这些喷洒和生物种子处理将是一个非常重要的研究领域。监管方面的挑战将是这个谜题的一部分,比如确定在这类情况下是什么具体构成了转基因。
科赫还分享了他对无人机潜力的热情。一旦联邦航空局(Federal Aviation Agency)就无人机的商业应用提出的问题得到解决,他认为有了无人机,就有能力快速准确地分析试验田中几乎每一株植物的广泛农艺变量。
而且,他说,诸如间接选择准确性和多性状基因组选择等实践可以更快、更准确地分析新的杂交种。速度是有价值的,因为每一代玉米都有望增产。
他说:“基本上,我们试图获得更多,测试更多,更好的测试,获得新的基因和更好的同质系,同时使用许多不同的技术减少周期长度。”
2021年8月04
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