運用加速育種及基因體編輯技術達成零飢餓目標 (文獻摘要譯文) - 農業知識入口網

在未來30年，全球人口數量估計將增加25%並上達100億。傳統育種方法迄今已生產各類經增進營養且高產的作物，並用以滿足持續增長人口之糧食需求。但目前在水稻(Oryza sativa)、小麥(Triticum aestivum)、玉米(Zea mays)等主要作物之產量增加速率，並無法符合未來所需。對於植物育種及作物改良而言，作物生產過程耗費時日為其主要限制因素。一般而言，每年僅能推進1至 2個世代。然而該項限制已可利用加速育種(speed breeding；SB)技術，藉由「降低繁殖週期(breeding cycle)」及「利用快速推進世代來加速作物研究」等方式予以突破增進。基因體編輯(genome editing)技術目前已被用於新作物品種開發上，其原因包括：(1)所需時間相對較短、(2)脫靶效應(off-target effect)發生機率相當低、(3)實驗室取得門檻低、(4)適用於各種作物(即便其具有複雜基因體組成)。然而，基因編輯除需要物理性防護(physical containment)等級符合CRISPR相關遺傳操作之專業實驗室外，其後續仍需要費時的組織培養過程。以ExpressEDIT為例，該系統係將基因編輯直接整合至快速育種平台(SB platform)內，並從而避開植物材料在體外操作上的相關阻礙。雖然目前尚未成為常態作法，但已有許多步驟可實際用於加速基因編輯改良作物品種之育成過程，此將為本章之強調重點所在。將基因體編輯等最先進技術與快速育種進行整合，將使植物育種家得以因應餵養百億人口需求下之糧食安全挑戰。

譯自：

Hussain, K., Mahrukh, Nisa, R.T., Zaid, A., Mushtaq, M. (2023). The Utilization of Speed Breeding and Genome Editing to Achieve Zero Hunger. In: Prakash, C.S., Fiaz, S., Nadeem, M.A., Baloch, F.S., Qayyum, A. (eds) Sustainable Agriculture in the Era of the OMICs Revolution. Springer, Cham. https://doi.org/10.1007/978-3-031-15568-0_1