综述：基因组作物技术的进展及其监管与食品安全考量

《Transgenic Research》：Advancements in genomic crop techniques and considerations for regulation and food safety

本综述系统梳理了基因组作物技术（包括碱基编辑、引物编辑等新遗传技术及传统诱变技术的改进）在靶向诱变、随机诱变及无效分离体培育三大领域的最新进展。作者强调，由于不同地区对现代生物技术的立法差异，这些技术（如CRISPR-Cas9、TALENs）的监管面临挑战；且其诱导的突变类型与常规技术无异，使得监管无法单纯依赖分析检测。尽管潜在脱靶效应尚未充分探索，但作物育种中迭代选育和表型筛选实践可有效规避风险。作者呼吁监管机构与育种行业主动建立食品安全文化，以在技术快速迭代背景下提前识别安全隐患。

　　

基因组作物技术的进展与监管挑战

近年来，基因组作物技术领域涌现出诸多突破性工具。除了新兴的靶向编辑技术（如碱基编辑和引物编辑），传统随机诱变技术（如离子束诱变、空间诱变）也持续优化。这些技术通过诱导DNA突变（包括点突变、插入缺失和染色体重排）创制作物新种质，但其监管框架在全球范围内存在显著差异。例如，欧盟基于过程监管将多数基因组编辑作物视为转基因生物（GMOs），而阿根廷、日本等国则依据产品特性对不携带外源DNA的编辑作物豁免监管。这种分歧对国际贸易和技术应用带来不确定性。

靶向基因组编辑技术的革新

CRISPR-Cas系统仍是主流编辑工具，其中Cas9与Cas12因引导RNA设计简便性差异被广泛应用于植物细胞。

通过融合转录激活因子或干扰蛋白，CRISPRa与CRISPRi技术可实现多基因激活或沉默；而CRISPR-Combo系统则能同步进行基因编辑与表达调控。为规避双链断裂（DSB）引发的随机修复，碱基编辑技术通过尼克酶（nCas9）与脱氨酶结合，实现C·G到T·A或A·T到G·C的精准替换。

更先进的引物编辑系统进一步扩展编辑范围，可完成12种碱基转换，但其在植物中的效率仍需提升。

此外，转座子（如piggyBac）与CRISPR结合的系统可实现大片段DNA的无痕删除或插入，为无性繁殖作物基因编辑提供新思路。

随机诱变技术的高效化探索

粒子诱变育种通过重离子束（如碳离子、铁离子）引发基因组局部簇状损伤，较传统γ射线更易诱导大片段缺失或重排。低能粒子则通过辐射诱导旁观者效应（RIBEs），使未直接辐照细胞产生点突变。空间诱变利用宇宙射线中的高能粒子（如HZE粒子）引发难以修复的DNA簇状损伤，突变多集中于多态性区域。此外，靶向诱导局部基因组损伤（TILLING）技术将化学诱变与高通量测序结合，实现突变体高效筛选，显著加速了性状改良进程。

无效分离体在育种中的策略性应用

通过转基因技术辅助育种后筛选不含外源元件的后代（即无效分离体），可快速整合优良性状。例如，早期开花基因（BpMADS4、Flowering Locus T）的转基因导入显著缩短苹果、李子等多年生作物的育种周期；种子生产技术（SPT）与反向育种策略则用于创制杂交种亲本，提高作物产量与抗逆性。在基因编辑中，通过RNP直接递送编辑组件可避免转基因残留，但当前商业化案例（如高油酸大豆、蜡质玉米）仍多依赖后代分离筛选。

监管框架的全球多样性

各国对基因组编辑作物的监管逻辑迥异：阿根廷、澳大利亚等地采用产品导向原则，对不携带新组合DNA的编辑作物不予监管；美国通过“是否受监管”问询制度豁免低风险产品；欧盟则坚持过程导向，将多数编辑作物纳入GMO范畴，但正拟议按风险分级管理新基因组技术（NGTs）。值得注意的是，无效分离体在欧盟可能仍受GMO法规约束，而日本、澳大利亚明确将其排除。这种监管碎片化可能阻碍技术全球化应用。

食品安全与未来展望

基因组编辑技术的脱靶效应虽存在理论风险，但作物育种中的多代选育可有效剔除不良突变。历史教训（如芹菜中呋喃香豆素超标、马铃薯糖苷生物碱积累）表明，建立主动的食品安全文化至关重要。通过“安全设计”理念在研发早期嵌入风险评估，可预防潜在危害。作者强调，监管政策需与技术创新同步演进，而全球协调的、基于科学的评价体系将有助于基因组编辑作物在保障食品安全的前提下发挥最大潜力。