一文读懂｜全球转基因现状

科技 2024-11-09 17:49 上海

转基因育种是生物育种的重要方面，也是迄今为止全球发展速度最快、应用范围最广、产业影响最大的现代生物育种技术。

今年是全球生物技术/转基因投入实际应用的第43年，也是生物技术/转基因作物商业化的第29年，现代种业已进入“常规育种+现代生物技术育种+信息化育种”的4.0时代。

截至2024年10月，已有30多个国家批准了转基因作物的种植。这表明利用生物技术作为应对粮食安全和气候变化等全球挑战的可持续工具方面取得了显著增长。

哪些国家种植转基因作物

据统计，2023年，转基因作物种植面积已连续四年增长，达2.063亿公顷，较2013年增长超20%。

美国是全球最大转基因种植国家，转基因作物种植面积占比36.1%。巴西紧随其后，种植面积占比32.4%。

美国：主要种植的转基因作物包括玉米、大豆、棉花、油菜和甜菜等。

巴西：主要作物有大豆、玉米和棉花等。

阿根廷：主要种植转基因大豆、玉米和棉花。

加拿大：主要种植转基因油菜、玉米和大豆。

印度：主要种植转基因棉花。

中国：种植的转基因作物主要包括棉花和木瓜等。

巴拉圭：转基因作物种植面积增长率在全球位居前列，主要作物为大豆和玉米。

南非：主要种植转基因玉米和大豆。

澳大利亚：种植的转基因作物包括棉花和油菜等。

肯尼亚：主要种植转基因棉花。

加纳：主要种植转基因豇豆。

布基纳法索：主要种植转基因棉花。

除了上述国家外，还有许多其他国家也种植转基因作物，但种植面积和作物种类可能较少。

转基因作物主要有哪些

全球已开展转基因种植的作物包含大豆、玉米、棉花、油菜、苜蓿、甜菜等。以种植面积排序，大豆居首位，占转基因作物总面积48.9%，其次分别为玉米、棉花，占总面积的33.6%和11.7%。

值得注意的是，小麦是最近开展转基因商业化的作物。

截至2024年8月，ISAAA转基因批准数据库（GMAD）共有 614项转基因事件批准，其中玉米的批准最多（290个事件），其次是棉花（72个事件）和马铃薯（52个事件）。

大多数事件（405 个事件）具有叠加的事件，209个事件具有单一的事件。食品、饲料和种植的批准在2022年达到顶峰。从1998年到2023年，哥伦比亚的食品批准数量最多，而欧盟和阿根廷分别在饲料和种植批准方面名列前茅。

最新转基因作物性状

TELA玉米。2024 年 1 月 11 日，尼日利亚批准了四个具有抗虫性（螟虫和草地贪夜蛾）抗旱性状的转基因玉米品种。玉米品种的开发是TELA玉米项目的一部分，该项目由非洲农业技术基金会（AATF）和埃塞俄比亚、肯尼亚、莫桑比克、尼日利亚、南非、坦桑尼亚和乌干达的合作伙伴实施。在良好的农艺实践下，批准的品种表现出每公顷高达10吨的产量优势。类似杂交种的全国平均产量为每公顷6吨。在几个非洲国家，螟茎虫减少了玉米产量，而草地贪夜蛾每年可摧毁非洲多达2000万吨玉米，足以养活1亿人。

黄金米。这种富含维生素 A 的大米在菲律宾被称为 Malusog Rice（健康大米），于 2021 年在该国获准进行商业繁殖。国际水稻研究所（IRRI）和菲律宾水稻研究所（PhilRice）的研究人员对水稻进行了改造，以提供高达幼儿维生素 A 估计平均需求的 50%，幼儿是该国最容易患维生素 A 缺乏症（VAD）的年龄组。在菲律宾最贫困的社区，约有五分之一的儿童患有 VAD，据估计，全球有 1.9 亿儿童患有 VAD。这种情况是儿童失明的最常见原因，也是导致免疫系统减弱的一个因素。

抗 TR4 香蕉。对真菌病害镰刀菌枯萎病热带种族 4 （TR4）或巴拿马病具有抗性的转基因卡文迪什香蕉 QCAV-4 已于 2024 年在澳大利亚获得商业种植许可。它是世界上第一个被批准种植的转基因香蕉，也是第一个在澳大利亚获准种植的生物技术水果。

产量增强的桉树。具有体积木材增加、除草剂耐受性、抗虫性和抗生素抗性特征的转基因桉树已获准于 2024 年在巴西种植。由富优基因集团开发的 GM 桉树是同类产品中第一个于 2015 年获得商业使用许可证的产品，此后经过改进以提供优化的衍生物，表现出加速生长并生产比传统桉树更多的木材，并可能减少森林的足迹，同时产生巨大的经济和环境效益。

发光的牵牛花。由 Light Bio 为花园和家庭设计的萤火虫牵牛花在充足的阳光和最佳生长条件下会发光。白天看起来白色的花朵经过基因工程改造，在黑暗中发出绿色光芒。Light Bio 宣布于 2024年 4 月首次发货 50,000 株发光的牵牛花。

生物育种产业化下的中国

转基因育种技术及其产业在经历了技术成熟期和产业发展期之后，目前已进入以抢占技术制高点与经济增长点为目标的战略机遇期。

放眼全球，围绕种子，特别是转基因种子的争夺战正趋于白热化，其市场被少数巨头瓜分。2020年德国拜耳、美国科迪华两家国际转基因种业巨头，占据了全球种业近40%的市场份额。

转基因产业化浪潮奔涌。推进生物育种产业化，是我国追赶世界科技前沿和保障国家粮食安全的战略选择。

统计农业农村部2019年至今发布的批准清单可知，截至目前，我国共有20个转基因玉米转化体、7个转基因大豆转化体获得生产应用安全证书，包括：抗虫耐除草剂玉米12个，耐除草剂玉米6个，抗虫玉米2个；抗虫耐除草剂大豆1个、耐除草剂大豆5个、抗虫大豆1个。

拥有转化体数量较多的均为企业：大北农、杭州瑞丰各6个，新安化工4个，中国种子集团3个。2024年5月8日发布的最新批准清单中，奥瑞金种业首次获得一个抗虫耐除草剂玉米的安全证书。

在有限的资源条件下，转基因、基因编辑等生物育种技术是“藏粮于技”最可行、最有效的手段之一。中国转基因粮食产业化已经停滞太久。如今，产业化不断推进，困难不断解决，市场持续开拓，一个更好的未来令人期待。

以下是国际机构正在筹备中的转基因作物：

LATEST Rice项目开发了高效氮、节水和耐盐的水稻，产量提高了10-15%，氮的使用量减少了30%，总生产成本降低了15%。尼日利亚国家谷物研究所已经进行了多地点试验。

位于Umudike的国家块根作物研究所和Donald Danforth 植物科学中心一直在为东非、尼日利亚和其他西非国家开发两种抗病毒木薯品种。尼日利亚VIRCA Plus产品含有更高的铁和锌含量，可改善营养、生物强化和抗病能力。

包括欧盟研究机构和美国农业部农业研究局在内的一个国际财团开发了 HoneySweet，一种对李子痘病毒有抵抗力的李子树。现场试验显示出有希望的结果，开发人员希望在未来几年内在欧盟获得商业化的最终批准。

菲律宾大学Los Baños开发了一种对木瓜环斑病毒具有抗性的转基因木瓜。这种转基因作物预计在70年内的总收益约为 US$16M。2014年和2017年的现场试验已经完成，进一步试验的准备工作正在进行中。

肯尼亚的研究人员正在研究抗虫和耐旱玉米、抗木薯褐纹病（CBSD）的木薯、增强型维生素 A、锌和铁高粱，以及抗晚疫病马铃薯。这些作物可能会在未来五年内商业化。

印度尼西亚也开始研究高蔗糖甘蔗、黄金大米和Fe-Zn生物强化大米。密歇根州立大学（MSU）和国家研究与创新署在 2023-2024 年对具有堆叠基因的转基因马铃薯的格兰诺拉麦片和钻石品种进行安全性研究方面也向前迈出了一步。

德里大学的转基因芥末正在印度的监管审批系统中缓慢进展。印度使用生物技术改进的其他作物是香蕉、卷心菜、木薯、花椰菜、鹰嘴豆、棉花、茄子、木瓜、花生、木豆、土豆、水稻、高粱、甘蔗、西红柿、西瓜和小麦。

哥斯达黎加研究人员正在研究抗旱稻米和番茄红素含量较高的转基因粉红菠萝。尽管粉红菠萝尚未获准商业化，但研究人员已获得哥斯达黎加国家技术生物安全委员会的持续许可，可以扩大生产。

一些哥伦比亚研究机构一直在开发抗黄叶病毒的甘蔗品种和耐糖、生物质和盐、铝和水胁迫性更高的栽培品种，以及转基因稻、木薯、可可、蓖麻籽、印加果、马铃薯和咖啡品种。

正在开发对真菌和病毒具有抗性的生物技术葡萄和坚果，以及土豆、水稻和玉米。

巴西还有几种正在筹备中的转基因作物等待商业批准，包括马铃薯、木瓜、水稻和柑橘，这些作物正处于开发和批准的早期阶段。

孟加拉国农业研究所和 MSU 正在开发抗晚疫病马铃薯。2023 年开始在四个研究站进行现场对照试验。

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来源丨农财君综合整理

编辑丨农财君

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