2024年5月8日，农业农村部发布《2024年农业基因编辑生物安全证书（生产应用）批准清单》，我国首个主粮作物基因编辑生物安全证书获批，该证书由山东舜丰生物科技有限公司（以下简称“舜丰生物”）摘得。同时这也是我国首个产量性状的植物基因编辑生物安全证书，对于实现农业增产增收、保障国家粮食安全具有积极意义。
据悉，获得该证书的作物是利用基因编辑技术降低株高的玉米，简称矮秆玉米。舜丰生物运用自主研发的基因编辑工具Cas-SF01对玉米自身基因进行改良，可使玉米株高降低25%左右，穗位可降低40%左右。与普通玉米相比，矮秆玉米茎秆更为粗壮，抗风能力增强，更耐密植，从而达到增产的目的，且更有利于机械化收割。
矮秆玉米最高可实现增产10%
玉米是世界第一大主粮作物，也是全球产量最高的谷物，除南极洲外，所有的大洲都有玉米的种植。中国是世界第二大玉米种植国，据国家统计局数据显示，2023年玉米播种面积达到了4400多万公顷，总产量占全年粮食总产量的41.5%，是所有粮食作物里面种植面积最大，总产量最高的作物。
“现代的玉米株高可达2.5-3.5米，但是太高也有缺点，容易使植株受到风的影响，容易倒伏，而且不耐密植，也不利于田间管理。”舜丰生物首席科学家、研发副总经理牛小牧说道。
从20世纪70年代开始，育种家们就开始选育矮化的作物，并相继使小麦和水稻成功矮化，并引发了两次产量革命。“对于玉米而言，植株矮化同样是大势所趋，2023年拜耳公司就开始宣布推广矮秆玉米，其实当时我们的矮秆玉米也已经研发成功，一直在等候安全证书的获批。”牛小牧说。
2020年8月，一场创纪录的暴风雨席卷美国爱荷华州，时速高达225公里的狂风将田野和建筑物夷为平地。然而，在一片废墟中，拜耳公司试验田里的玉米却经受住了风暴的考验，一个最主要的原因就是它们的植株比较矮。除了能抵抗风暴，矮秆玉米另外一个显著特征就是可以通过合理增加种植密度来提高产量。据舜丰生物中间试验数据显示，在我国黄淮海地区，矮秆玉米种植密度可增加40%-50%，最高可实现增产10%左右。
6年获得三张基因编辑生物安全证书
基因编辑技术是21世纪生命科学领域的革命性技术，与转基因不同，基因编辑育种仅对作物自身基因进行修饰，不转入其他物种的基因，其原理等同于常规诱变育种，培育出的品种也与常规品种无异。
2018年5月，舜丰生物落地泉城，在山东省科技厅、济南市科技局、济南市高新区等全力支持下打造了国内首家植物基因编辑技术平台。历经5年发展，舜丰生物秉承“基因科技创造健康生活”的使命，以“技术+人才+平台+金融”的组合，不断进行创新研发投入，建立了20余种作物的基因编辑体系，搭建起了基因科技强优势平台，获得高新技术企业、国家知识产权优势企业、山东省新型研发机构、山东省科技发明一等奖等多项荣誉。
“这是我们获得的第三张基因编辑生物安全证书，第一张是2023年获得的高油酸大豆，也是全国首张，第二张是长童期大豆，第三张矮秆玉米的安全证书更是意义非凡，因为是主粮作物的安全证书，这也表明了国家对基因编辑这项技术的认可，基因编辑技术产业化发展值得期待。”舜丰生物总经理张辉表示。
据悉，2023年4月，全国首张植物基因编辑生物安全证书花落舜丰，这张安全证书的产品——高油酸大豆已经步入产业化阶段。通过编辑，大豆的油酸含量从不到20%提升至80%以上。
“2023年底，首批高油酸大豆油已完成收获、压榨与灌装，不久就能和消费者见面。”
7把基因“剪刀”打造我国自有基因编辑体系
据介绍，此次获批安全证书的矮秆玉米，是舜丰生物利用自主知识产权的基因编辑底层核心工具CRISPR-CasSF01研发而成。2023年，利用该工具，舜丰生物已获批了高油酸大豆、长童期大豆的基因编辑安全证书。同时，包括耐除草剂水稻、去腥味大豆、高支链淀粉玉米在内的多个作物的安全证书也在申报当中。
据舜丰生物技术副总经理李国甫介绍，CRISPR-CasSF01的编辑活性可与国际上主流的CRISPR-Cas9掰一掰“手腕”，并且比Cas9要小20%，更利于载体传递。
除了CRISPR-CasSF01外，舜丰生物还研发出包括CRISPR-CasSF02、CRISPR-CasSF05在内的7把基因剪刀，组成了基因剪刀家族，能实现在不同细胞中进行高效编辑。
“有了这7把剪刀，我们就可以绕开外国的专利壁垒，打造属于我们自己的基因编辑体系，创制出更多有利于国计民生的好品种。”李国甫的激动之情溢于言表。
农业农村部基因编辑技术与育种应用重点实验室主任赵开军表示，基因编辑技术是推动农业产业快速发展的关键技术之一，能够大大缩短选育周期，传统选育8-10年才能拿到新材料，基因编辑技术2年左右就可以拿到，同时安全可靠。“舜丰生物已有多款高产优质、绿色高效、营养健康、加工专用的超级种质，具备可商业化条件，希望我国农业用基因编辑相关政策继续简化，让这些‘未来产品’提早走进人们的生活。”赵开军说道。
记者:王倩 编辑:王铮 校对:高新
