跳到主要內容

不再只有基改、非基改,新型生技作物挑戰全球法規定義與規範

不再只有基改、非基改,NBT新型生技作物挑戰全球法規定義與規範

編譯與整理 柴幗馨


2018年1月掌管歐盟基改規範的最高法庭—歐洲法院,對於部分新育種方法「基因編輯技術」在法規上的分類,給予「不應該屬於基改(GMO)管轄範圍」的認定。換言之,儘管種苗育成的過程中,使用了基因改造技術,只要最終產物不具有對環境高風險的外源基因,該品系的商業登記與種植許可等申請流程,就不必受到與基改作物一般地嚴格的管理機制。

隨著生物技術與細胞學的快速發展,不只基因編輯技術,像是原生質體培養、生物化學誘變、甚至品種間的嫁接等,都是結合了傳統育種與基因改造科學的尖端育種技術(NBT,new plant-breeding techniques)。


2016年歐盟列出了八項屬於NBT的育種科技,包含:

1. 聚核酸突變(oligonucleotide directed mutagenesis,ODM) 或稱作快速精確育種系統(Rapid Trait Development System,RTDS):

以人工合成的核甘酸片段,誘導原生質細胞發生基因變異,接者使用原生質體融合技術,得到具有基因變異的植物細胞,再以細胞再生技術,讓細胞分化並發育成植株,得到產生基因變異的子代。

台灣的龍燈公司與聖地牙哥Cibus Global公司共同開發的耐除草劑油用芥花籽即是使用此技術,而美國農業部對RTDS的管制認定其屬於非基改作物,此品種亦已經在美加地區種植。



2. 核酸鋅指酶技術與CIRSPR-Cas9基因編輯系統:

截至2018年,陸續有玉米、蘑菇、以及青花菜等作物等,成功使用基因編輯系統的商業品系申請上市販售,預計2020年世界排名第二大的美國化工公司杜邦將規模性地種植糯性玉米品系。


3. 同源基因轉殖(cisgenesis)與異源基因轉殖(intragenesis):

抗晚疫病之馬鈴薯與北極金冠蘋果等商業品種,皆是以人工改造物種自身的基因序列,達到改良性狀的育種方法。

科學家提出作物育種4.0概念,融合新型生物技術的育種方式,將成為世界糧食研究主流趨勢。圖片來源:https://twitter.com/BioBeef/status/952935954104201216?s=09




4. 以基改作為嫁接砧木:

將有抗性的基改作物當成砧木,使接木得到改基因編碼的酵素因此產生抗性。目前尚未有商業品種,已知有蘋果、梨與葡萄等處於研究階段的試驗結果。



5. 農桿菌接種:


將特定基因序列轉殖入農桿菌中,讓農桿菌感染作物,間接使作物帶有目標序列,目前無商業品種。



6. RNA型DNA甲基化 (RdDM):

以基改技術將小片段RNA轉殖入目標品系,活化DNA甲基化,改變基因的表現模式,目前無商業品種。




7. 反向遺傳學:

傳統(正向)遺傳學是以找到目標性狀為優先,進而研究哪些基因改變了性狀。反向遺傳學則剛好相反,育種家藉由改造已知功能的基因調控機制,藉此改變基因表現特性,使作物的性狀發生變異,顯少有商業之應用。



8. 合成基因體學:

以人工合成方式,研究多種基因的功能,並系統性的研究基因與其所調控的生化反應,此技術目前仍在研究階段。


以上八項技術均以人為方式改變了作物特定的基因序列,但與傳統育種技術融合之後,就有機會產生不帶外源基因的品系。NBT打破了大眾對於育種的舊有思惟,也創造許多解釋「重組基因定義」的模糊空間,從2016年以來,歐盟便開始重新檢視現有法規是否適用新興育種技術。而2018年歐盟執委會對這些新技術的分類,則是全球農業生技產業關注的焦點。


資料來源: Eurpoean Parliament Think Tank Oct 05, 2016   New plant-breeding techniques: Applicability of GM rules

留言

這個網誌中的熱門文章

【鈣與作物品質,進階篇】鈣肥怎麼挑?哪時後施?怎麼用?實習の植物醫生筆記

【鈣與作物品質,進階篇】如何選擇鈣肥?哪時候施?怎麼施?
(本文由科技農報(智耕農工作室)大虫農業共同企劃)

作物除了需要氮、磷、與鉀肥等主要元素,次量與微量元素例如:鈣、鎂、錳與鐵也是不可或缺的要素。「次量與微量元素往往是影響口感、風味、與蔬果品質的關鍵」。


這概念對專業農友來說已是老生常談。鈣肥種類怎麼選?施用的時機?以及施用方法?以下整理了中興大學土環系吳正宗教授,以及肥料從業人員的經驗分享,期許農友都能「投資肥料有賺有賠,施用前請詳閱使用說明書」。


鈣肥是一種土壤改良資材,用途大多為中和土壤的酸性。依照鈣肥種類,大致上可分為,石灰類、爐渣類、以及生物性的蚵殼與蟹粉。好鈣肥的標準,取決於改善酸鹼值的效率,即「以最少施用量就能顯著改善土壤酸鹼度」,因此就環境保育的角度與經濟效益而言,氯化鈣與硫酸鈣是相對等級較差的鈣肥。


不只是保養品,植物精油變身消滅蔬菜害蟲的生物農藥!

不只是保養品,植物精油變身消滅蔬菜害蟲的生物農藥! 編譯 張瑞玶/編輯 林韋佑

蘿蔔蚜蟲(Lipaphis pseudobrassicae)要當心了!美國農業研究局(Agricultural Research Service, ARS)與土耳其阿納多盧大學(Anadolu University)的研究學者們發現,許多由土耳其藥用植物所製成的植物精油,當加入生物殺蟲劑之中使用時,對蚜蟲害蟲具有致命的殺傷力。

當具有芳香的植物精油噴灑於植株外表時,這將有助於植物吸引昆蟲或使昆蟲敬而遠之,此外,經噴灑芳香植物精油的植株還具有抵禦高溫、寒冷或防禦細菌侵擾等功效。

植物精油大多是從風乾後的開花植物中萃取而製成,常用於製作藥品、農業化學藥品、化妝品以及食品工業中。由於植物精油中所含有的生物活性化合物,對昆蟲與蟎蟲具有潛在的毒性,然而對人類與野生動物是相對安全的物質,因此具有芳香類的植物精油,在近年來也已成為友善環境的生物農藥與殺蟲劑開發者的關注焦點。


美國密西西比州的兩個美國農業研究局(Agricultural Research Service, ARS):天然產物運用實驗室(Natural Products Utilization Laboratory)和小型水果研究站(Small Fruit Research Station)的生物農藥研究人員針對25種藥用植物,分別製成植物精油,再藉由噴灑植物精油於作物上,來評估植物精油對於蘿蔔蚜蟲的毒性影響。接受測試的作物為美國東南部常受到蘿蔔蚜蟲危害的作物,包含羽衣甘藍、芥菜、青花菜、高麗菜、蘿蔔、番茄與櫛瓜等蔬菜作物。





研究成果顯示,其中有17種植物所製成的植物精油,比起美國常用來作為有機殺蟲劑所使用的薄荷精油與迷迭香精油,對蘿蔔蚜蟲具有更顯著的致命性。

此外,植物病理學家David Wedge、園藝學家James Spiers、昆蟲學家Blair Sampson、以及土耳其阿納多盧大學的化學家Nurhayat Tabanca等人也證實,使用許多野生植物所製成的植物精油,都可以比使用薄荷精油或迷迭香精油還低的濃度,成功達成100%的蚜蟲致死率。

研究人員還表示,繖形科幅花芹屬Bifora、香薄荷屬(Satureja)與鼠尾草屬(Salvia)的植物,是針對消滅蚜蟲重要且有效化合物的主要植物來源。其中,科學家們對於野生植物──幅花芹(B…

歐洲生物殺蟲劑的現況與發展

歐洲生物農藥的現況與發展 編譯 柴幗馨/編輯 林韋佑

生物性農藥被認為是可以取代傳統化學合成殺蟲劑與殺菌劑的新興病蟲害管理資材,近十年來逐漸成為全球農業科學界熱門的研究領域之一。儘管許多科學文獻證實真菌與植物萃取物等具有殺蟲劑的應用價值,但田間試驗的效果往往不如理想,在不同作物栽培系統中的功效也還需要更多研究來支持,因此生物農藥的使用推廣仍有成長的空間。




歐洲的農藥登記行政手續相當繁雜,目前登記核准使用的生物性農藥數量只有60種,美國核准使用的項目卻已高達2000種,相較於美國、印度、巴西、中國等國家,歐洲的生物農藥市長並不大。

全球所有的生物農藥品項中,超過九成以上為蘇力菌,有趣的是生物性農藥的產值正在以每年成長10%的速率逐年向上提升。科學家預估在2040年至2050年之間,生物性農藥劑的產值將會趕上傳統的化學合成農藥。

生物性農藥依照來源可分成:礦物性、或來自動物性、植物性、與微生物性的天然萃取物,由於成分具有抑制害蟲的效果,對環境的危害較少,普遍被看好未來將能取代現行人工化學合成農藥。

除了蘇力菌之外,關於天然萃取物對蟲害管理的研究還有:蝶豆花萃取物防治斜紋夜盜蛾,絲狀真菌(SAY-Y-94-01)抑制炭疽病菌,哈氏木黴菌抑制鐮孢菌引起的根腐病,防治昆蟲的蘇力菌(Xd3),從乳酸菌LPT-111的發酵萃取能抑制葉角班病,以及葡萄枝幹萃取的生物鹼類化合物-的白藜蘆醇,對斜紋夜盜蟲與蚜蟲的防治應用等。


隨著農藥製劑技術的進步,相較於傳統農藥,來自天然萃取物的生物性農藥的專一性高,對環境的衝擊較小,且藥劑殘留在自然中的機率也低,更可以搭配作物病蟲害綜合管理(IPM),有效降低傳統殺蟲劑的使用量,這些優勢將有助於產業人士爭取鬆綁相關法規的機會。

參考資料:Agriculture Jan 2018, Current Status and Recent Developments in Biopesticide Use