登上《自然》！中国科学院遗传发育所成功克隆小麦广谱抗白粉病基因【附基因编辑技术赛道观察图谱】

瞻观前沿

小麦白粉病一直以来都是我国农业面临的重要病害之一，严重威胁着我国的粮食安全。为了提高小麦的抗病能力，尤其是广谱抗性，中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队近日取得了重大突破，成功克隆了一种新型广谱抗小麦白粉病基因，并将其应用于我国小麦主产区主要栽培品种，创造出集高产与抗病性于一体的小麦新种质ZKPm36。

中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员刘志勇与赵玉胜团队采用了图位克隆、PacBio长读长基因组重测序、突变体和转基因功能验证等先进方法，克隆到了广谱抗白粉病基因Pm36。该基因编码了一个新型的具有跨膜结构域的串联激酶(WTK7-TM)蛋白。研究发现，WTK7-TM对我国不同生态区的所有测试的104个白粉菌生理小种均表现出免疫或高抗。

新种质ZKPm36不仅具有高产性，同时也具备了广谱抗性，为我国小麦生产提供了重要的遗传资源。4月10日，相关研究成果在线发表在《自然-通讯》(Nature Communications)上。

(图片来源：摄图网)

技术价值观察

根据《基因编辑治疗原发性免疫缺陷病》(刘珊，2021)，基因编辑是一种通过删除、插入或替换基因组的某个片段或特定碱基使基因组发生特定变化的分子技术，目前广泛用于生物学研究中。

从产业链整体环节来看，不同于其他行业，基因编辑行业上游通常不是企业，而是科研机构、高等院校等研究团队，这些研究团队将专利授权给中游的生物科技公司，同时，生物科技公司通过对科研团队投资以共享专利。中游的生物科技公司可分为两大类，一类是基因编辑产品供应商，一类是基因编辑技术服务商，产品供应商指试剂盒、病毒载体及核酸序列合成等供应商，技术服务商通常提供相关的技术平台。下游终端客户主要包括CRO公司、制药公司、生物技术公司、科研机构四大类。通常，生物科技公司为这些下游公司提供产品和技术，相应的，下游公司会对生物科技公司进行投资或与其合作以共享产品。

中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研团队成功克隆了一种新型广谱抗小麦白粉病基因，并将其应用于我国小麦主产区主要栽培品种，该技术处于基因编辑产业链下游环节。

宏观市场观察

基因编辑监管方法

根据全球不同国家对于基因编辑监管立场的分类，截至2023年，共有两种不同的立场，分别为将基因组编辑的生物体置于转基因法规之下以及将基因组编辑的生物体排除在转基因生物体法规的范围之外。在这两个立场之下，又分别衍生出两种办法，具体内容如下图所示：

基因编辑行业技术发展痛点

我国基因编辑技术发展痛点主要集中在核心技术专利较少、产业链不够完整、商业转化能力较弱，以及监管措施和伦理规范不够全面三大方面。具体分析如下表所示：

基因编辑技术发展趋势

基因编辑技术发展趋势首先为ZFNs和TALENs不断降低成本，缩短开发周期;其次为CRISPR基因编辑不受PAM限制，实现任意基因组位点编辑;最后为克服脱靶率。

中国基因编辑技术赛道热力图

根据前瞻产业热力图显示，目前基因编辑关键技术强相关的城市集群主要集中在华北、华中和粤港澳大湾区，尤其是河南省成为重点发展区域。这些城市群已投入大量政策、资金、环境和人才资源用于基因编辑研发，成为潜在的基因编辑技术发展中心。根据热力图的分布华北地区有极大的可能性成为基因编辑技术的先导区域。重点关注河南省周口市沈丘县、江西省宜春市万载县、广东省深圳市南山区等地的相关企业，以及这些地方对基因编辑产业发展的投资环境和潜力市场。

前瞻经济学人APP资讯组

更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国基因修饰行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

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