编者按:
北京市全方面发展打造“种业之都”初见成效,形成了较为完备的农作物、畜禽、水产、林果四大种业体系,种业创新研究成果突出,种业发展环境不断优化,逐步成为全国种业科技创新中心、种业企业聚集中心和种业交易交流中心。近年来,北京种业科技成果也如雨后春笋涌现,种业发展焕发蓬勃生机,借此专题,北京美丽乡村网特优选15项创新成果,以飨读者。
基因剪刀,是一种形象的说法,也就是利用某些能够切割病毒遗传物质的Cas蛋白,即CRISPR-Cas,对目标基因进行一定剪切,从而实现复杂精准的基因编辑。Cas蛋白有93个之多,德国和美国的两位学者因发现CRISPR-Cas9“基因剪刀”于2020年共同荣获诺贝尔化学奖。一直以来,该领域技术及原始核心专利被美国等少数国家垄断。
中国农业大学赖锦盛教授及其研究团队创造了基因编辑“两把剪刀”的骄人成绩。基因编辑新型底盘核酸酶Cas12i和Cas12j的发掘基因编辑技术可突破传统育种难以解决的遗传障碍,实现特定性状的精准改变,彻底颠覆农业生物遗传改良技术路径和选育效率。
基因编辑技术的核心是底盘核酸酶(Cas9、Cas12a、Cas12b),核酸酶的原始核心专利被美国等少数国家垄断。中国农业大学从微生物宏基因组中发掘了Cas12i和Cas12j基因编辑核酸酶,已获得中国及中国香港地区的发明专利授权,并向美国、日本、欧盟等14个国家或地区提交专利申请,打破了美国对Cas9和Cpf1核酸酶国际专利权的垄断。
当前,两种新型底盘核酸酶已应用于水稻、玉米、大豆、拟南芥和猪等农业生物中,验证了基因编辑的靶向剪切活性,达到产业应用的基本要求,为我国基因编辑产业化安全提供了重要保障。
两个编辑工具的进化树