赖锦盛：生物育种产业量变与质变，玉米基因编辑研究进展

作者：农财网 2025/4/18 15:04:13

生物育种产业发展将由“量变”进入“质变”，种业集中度在大规模并购重组下将进一步提升、生物技术和常规育种将同步并融合发展、新一代转基因和基因编辑产品将陆续出现、合成生物技术等重大新产品也将出现并实现产业化。农业基因编辑技术将呈五大发展趋势，一是底盘技术多样化；二是衍生技术更加丰富精准，单碱基编辑几乎任意替换；三是递送系统不断完善，基因型（受体）限制不断减弱；四是高效的大片段插入或大片段替换系统（5-

生物育种产业发展将由“量变”进入“质变”，种业集中度在大规模并购重组下将进一步提升、生物技术和常规育种将同步并融合发展、新一代转基因和基因编辑产品将陆续出现、合成生物技术等重大新产品也将出现并实现产业化。

农业基因编辑技术将呈五大发展趋势，一是底盘技术多样化；二是衍生技术更加丰富精准，单碱基编辑几乎任意替换；三是递送系统不断完善，基因型（受体）限制不断减弱；四是高效的大片段插入或大片段替换系统（5-10kb）；五是重大产品不断迭代。

发展农业合成生物育种，“无中生有”设计自然界不存在的新蛋白、新途径，“由点到面”对农作物进行系统性工程化改造，对作物进行从头设计与改造，培育突破性新品种。

日前，2025种子大会暨南繁硅谷论坛在海南三亚举行。中国农业大学教授、国家玉米改良中心主任赖锦盛在会上作题为《玉米基因编辑研究进展》的报告，介绍了生物育种特别是基因编辑的最新进展。

中国农业大学教授、国家玉米改良中心主任赖锦盛

建立中国自主的基因编辑技术体系

1996年，中国与美国玉米的单产相差141公斤/亩，2022年，这一数据扩大至306公斤/亩。赖锦盛认为，生物育种技术应用推广的差距，是导致这一问题的关键原因之一。

纵观我国生物育种发展历程，2008年启动实施转基因重大专项，2009年植酸酶玉米、抗虫水稻获得安全证书，自2019年开始，生物育种发展再次提速。2021年至2025年的中央一号文件，连续五年提及生物育种，演进轨迹清晰可见：

2021年：加快实施农业生物育种重大科技项目……尊重科学、严格监管，有序推进生物育种产业化应用。
2022年：启动农业生物育种重大项目。
2023年：全面实施生物育种重大项目……加快玉米大豆生物育种产业化步伐，有序扩大试点范围，规范种植管理。
2024年：推动生物育种产业化扩面提速。
2025年：继续推进生物育种产业化。

“基因编辑技术改变很小，作用很大。”赖锦盛表示。

从定义看，基因编辑能够对基因组DNA序列（基因编码区或调控序列）进行近似“随心所欲”的靶向精准的敲除、插入或替换等“类似文字编辑”的细微修改，实现农业生物品种的快速大幅度改良。

从环节看，基因编辑技术主要包括三个主要环节，包括底盘靶向工具，即可导航的剪刀；衍生技术，即底盘剪刀衍生出的不同“编辑”花式，产品创制，包括培育重大品种。

此前，我国缺乏自主知识产权的核心底盘工具，基因编辑底盘工具一度成为我国农业的“卡脖子”难题。

赖锦盛团队研发的Cas12i、Cas12j是全新的基因编辑底盘工具，独立于当前公开的Cas9、Cas12a等底盘核心工具，在主要农业动植物中具有基因编辑活性，优化编辑效率达到了国际先进水平。

作为具有自主产权的基因编辑底盘工具，Cas12i、Cas12j已先后获得中国、中国香港地区、新加坡、日本、澳大利亚等发明专利授权。并已向美国等14个国家或地区提交专利申请。

赖锦盛介绍，这两款基因编辑工作在育种中前景广阔，已技术许可转让给山东舜丰生物、美国农业基因编辑头部企业INARI公司。以此开发出的基因编辑产品高油酸大豆，获得了我国基因编辑领域的第一张安全证书。

从核心底盘到自主底盘核酸酶、衍生技术、递送系统和应用，已初步建立了中国自主、农业特色的基因编辑技术体系。

“无中生有”“由点到面”对作物进行系统性工程化改造，培育重大突破性品种

生物育种技术多种多样，其中，利用全基因组选择、单倍体育种技术，无需知道控制性状的基因，便可产出育种新品系。而转基因和基因组编辑技术，则需知道控制性状的基因，方能产出转化体新种质。

展望农业基因编辑技术发展，赖锦盛认为将呈现几大趋势，一是底盘技术多样化；二是衍生技术更加丰富精准，单碱基编辑几乎任意替换；三是递送系统不断完善，基因型（受体）限制不断减弱；四是高效的大片段插入或大片段替换系统（5-10kb）；五是重大产品不断迭代。

赖锦盛介绍，随着转基因扩面提速和全面放开，以及基因编辑产业化不断推进，生物育种产业发展将由“量变”进入“质变”，种业集中度在大规模并购重组下将进一步提升、生物技术和常规育种将同步并融合发展、新一代转基因和基因编辑产品将陆续出现、合成生物技术等重大新产品也将出现并实现产业化。

转基因、基因组编辑、合成生物育种、人工智能设计育种、新型智能核不育制种技术……生物育种技术就是种业领域的新质生产力。

其中，转基因技术是利用单一或少数类型基因改良特定农艺性状（抗虫、耐除草剂），基因编辑技术则是通过对农作物内源基因进行精准修改，快速创制优良新种质，均属于操纵单个或少数基因，改良单个或少数性状。

相较之下，农业合成生物育种是多种生物育种技术的集合，具有两个显著特点，一是“无中生有”，设计自然界不存在的新蛋白、新途径，二是“由点到面”，对农作物进行系统层面的工程化改造。

合成生物育种的合成元件如调控序列、基因、蛋白质；合成途径如调控途径、代谢途径；合成模块如代谢模块、修饰模块。

赖锦盛表示，推进农业合成生物育种技术与转基因、基因编辑技术融合，用不同功能的多个基因组成全新的代谢或功能途径，赋予农作物全新性状，是一种工程化方式，从系统层面对作物进行从头设计与改造，培育突破性新作物新品种。

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