基因组编辑的作物将如何提高产量

印度开发了世界上第一个旨在提高产量和减少用水量的基因组编辑的水稻品种。这些可能在未来四到五年内可用于商业种植。 KC Bansal说

l什么是基因组编辑技术?

基因组编辑的技术允许在DNA序列中进行精确的改变,并在生物体的特定天然基因中有针对性的改变以改​​善特征。与遗传修饰(GM)技术不同,它不涉及将外来DNA插入生物体的基因组中以引入理想的特征。在2022年,环境部免除了某些类型的基因组编辑的作物 – 定位的核酸酶(SDN)1和SDN 2基因组 – 从《环境保护法》的规则7-11中,脱离适用于GM作物的生物安全法规,以确保对该技术的更广泛使用,并在该国家 /地区使用遗传改善。
DRR水稻100(Kamala)是使用针对细胞分裂素氧化酶2(CKX2)基因(也称为GN1A)的基因组编辑技术开发的,以增加每个圆锥花序的晶粒数(植物遭到植物耳塞)。 PUSA DST稻1是通过SDN1基因组编辑开发的,并靶向干旱和耐盐(DST)基因,以提高植物对恶劣土壤和气候条件的韧性。

l这两个品种将如何帮助提高生产率?

印度农业研究委员会(ICAR)附属机构 – 印度水稻研究所(IIRR),海得拉巴和印度农业研究所(IARI),分别由印度农业研究委员会(ICAR)开发了两个品种 – DRR RICE 100(KAMALA)和PUSA DST RICE 1。 DRR RICE 100(Kamala)的每个圆锥花序的谷物数量明显高20-25天,比原始品种Samba Mahsuri(BPT5204)提前20-25天。 PUSA DST稻1在称为MTU1010的广泛栽培的细颗粒品种中开发,显示出盐水和碱性土壤中的9.66-30.4%的产量。在全印度协调的研究项目下进行了现场试验两年。基因组编辑的线属于两个主要的出口段 – 长长的非芳香和中等细长的非芳香族。

l其他好处是什么?

除了增加产量外,编辑的线路还能够减少温室气体排放的20%,节省了75亿立方米的灌溉水,并且表现出对干旱和盐度压力的耐受性的提高。值得注意的是,由于持续时间较短,DRR米100(卡马拉)品种需要更少的水和肥料。即使在推荐剂量的氮肥中,它的产量也不错,因此减少了温室气体(甲烷)排放。此功能以及其更快的成熟度不仅将有助于减轻气候变化的影响,而且还可以帮助农民为下一种农作物做好准备。此外,减少的作物持续时间将有助于卡马拉在印度南部的狂犬病(夏季)季节避免高温压力。生产的显着增加和农作物持续时间的减少以及对干旱和盐度的耐受性的增强将有助于减少水稻种植面积,并有助于节省水。

l使用此技术的国家

基因编辑技术已在50多个国家 /地区用于遗传改善约70种作物。在已经商业化的基因编辑的农作物中,有高光泽的大豆和不含尖的芥末绿色和番茄,以及日本的γ-氨基丁酸含量和高淀粉玉米的增加。最近批准了中国的真菌耐药小麦,菲律宾减少的褐变香蕉和非褐变生菜。在印度,除了两个基因组编辑的水稻品种外,ICAR的40种农业园艺作物,科学与工业研究委员会,生物技术研究与创新委员会研究所,州农业大学等。基因编辑的芥末具有降低的葡萄糖苷含量在种子中的芥末,是由金砖四国开发的,并由调节系统清除进行现场试验。

l在何时何地种植这些?

这两条线已被确定针对该国不同的大米种植区和各州,即安得拉邦,特兰甘纳纳,卡纳塔克邦,泰米尔纳德邦,泰米尔纳德邦,喀拉拉邦,喀拉拉邦(VII); Madhya Pradesh,Chhattisgarh,Maharashtra,(V区);奥里萨邦,贾坎德邦,比哈尔邦,北方邦和西孟加拉邦(第三区)。增强生产,减少水和肥料的需求将有助于降低耕种成本并增加农民的收入。这些新品种在推荐区域的近500万公顷中的种植预计将产生4.5吨稻田,并将温室气体排放量减少20%(32,000吨)。将来,种植这些品种的农民可以要求碳信用额。这两条线将在接下来的四到五年内准备好进行商业种植。