科技農報 AgriTech Report

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...

非基改的基因編輯作物，歐盟基改規範面臨前所未有的挑戰 編譯與整理　柴幗馨 ／ 編輯　林韋佑 歐洲第一學府-蘇黎世理工學院在2016年刊登了一則具指標性的農業評論，強調未來分子科技育種對農業發展的重要性。隨著植物基因體學與生物技術的快速發展，世界上重要的糧食作物，如水稻、小麥、玉米、與大豆，這些作物基因體都已經陸續完成解序，意味者科學家將能更快速地發現每一個基因在作物體內的功能，甚至對特定的目標基因，創造「新的基因變異」：人為改變基因序列，調整作物的性狀，育成新的品種，也就是大眾熟知的「基因改造技術」（GMO）。 不論是在環境生物與食品安全等層面，傳統的基改產物都充滿了各種風險。原因是基改作物的植株內，存在了一段「非作物自己產生的」基因片段，例如人工合成的抗除草劑基因、或是其他作為篩選標誌的「外源基因」。 近十年來各界對這種「非自然」的序列，始終存在環境生態的衝擊與食安疑慮。因此，歐盟對基改作物採取了最嚴格的管制。除了禁止在歐洲境內種植外，進口基改作物食品進入歐盟地區時也需透過層層把關。 然而2013年，農藝學家結合了傳統育種與基改技術，創造出「不帶外源基因」的基改作物：利用「CRISPR-Cas9」一種存在於細菌中，能精準的修改指定基因序列，創造新變異的「基因編輯，gene editing」技術。育種家先將這套來自細菌的蛋白質系統轉殖入植物體，創造出「具有改變自身基因序列特性」的基改作物（第一子世代F1）。 接著在第一世代群體中，挑選目標基因被CRISPR-Cas9系統改變後的異質結合體品系。這種品係有個特色：目標基因已經被CRISPR-Cas9改變，產生新的基因變異，但該作物的雙套基因組中，只有一套帶有CRISPR-Cas9的基因序列。育種家只要將這種品系的植株自交後，就有25％的機會得到「不具CRISPR-Cas9外源基因」的自交分離純系。 換言之，植物透過自身的分子機制，改變了自己的基因序列，但雜交之後則能生產「不帶有任何外源基因的下一代」。而自交後的純系，只要經過簡單的分子試驗，就能確認基因組是否含有任何「人工合成」基因片斷。無論是技術上或是理論上，使CRISPR-Cas9技術育成的自交分離品系，與傳統育種的作物並無任何差異。 除了CRISPR-Cas9基因編輯系統之外，歐洲種子公司也開發許多「標靶基因突變技術」...

第二次綠色革命？餐桌上的CRISPR玉米，即將問世 編譯　柴幗馨 ／ 編輯　林韋佑 世界第四大種子公司－杜邦，宣告他們正以最先進的生物技術－CRISPR-Cas9（讀音：crisper-cas nine） 基因編輯，研發新的玉米商業品種。這種以基因編輯技術生產的雜交玉米，美國食藥署認定與傳統育種方式生產的玉米無異，人吃了沒有健康疑慮，也不需要經過基改作物的法規就能上市，而杜邦公司預計在2021年上市販售。 杜邦公司總經理表示：新的基因編輯技術，能將人類在過去90年來有關玉米的科學研究成果，徹底地應用在雜交玉米種子的生產系統。 玉米是世界上重要的糧食作物，也作為飼料用。由於其富含澱粉，精煉後的玉米澱粉，是食品加工業主要的原料。利用基因編輯技術，能夠更方便的改進不同玉米品種的澱粉含量。如此一來，除了提高玉米的品質與售價，也能減少玉米澱粉業者在精煉過程的成本。 基改作物最讓人詬病的問題在於：基改作物的染色體組都會帶有外源DNA片段。比方說抗蟲的基改玉米中，染色體帶有不屬於玉米的BT桿菌基因（讓玉米可以抗蟲的基因）；又或者在基改大豆中，帶有非大豆的抗除草劑基因。這些外源基因片段，往往被質疑可能增加生態環境的風險。 而新一代的基因編輯技術，不但可以改變基因序列，又能產生不具外源基因的農作物，因此對比於現行的基改技術，基因編輯的作物對環境的影響相對風險較小。 圖說：CRISPR技術的原理。 先以基因改造技術，將基因編輯系統（外源基因）轉殖進作物中，讓作物自行產生具有變異的基因序列。經過自交之後，由於外源基因可能會從染色體中分離，因此有機會得到沒有外源基因、但基因序列卻發生改變的子代，也就是「非基改的」基改作物。 美國農業生技重要研發單位，Boyce Thompson研究所的助理教授表示：美國衛服部認定CRISPR作物與傳統育種的作物無異，且不需要受基改法規的管制。這代表CRISPR技術具有極高的應用價值，不論是作物育種、甚至在食品加工層面的應用，都非常具有發展潛力。 負責審核基改作物的美國農業部表示：以CRISPR技術的基因工程作物，不適用於現在的基改作物（GMO）法規。同時，掌管食品安全風險的美國衛服部也認為，以CRISPR技術產生的基因編輯玉米，實質上與傳統育種的玉米相同。 換言之，這些以CRISPR...