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科学家破译单粒小麦DNA,推出更有弹性、营养丰富的面包品种【附基因编辑技术赛道观察图谱】

趋势速递

瞻观前沿

小麦作为一种重要的粮食作物,一直以来都受到人们的重视。单粒小麦作为小麦的一种古老谷物,其独特的风味和丰富的营养价值使其备受珍视。然而,几千年来,随着面包小麦的受欢迎程度飙升,单粒小麦在全球粮食生产中的重要性逐渐下降。

近日,由阿卜杜勒国王科技大学领导的团队编制了第一个完整的单粒小麦古老谷物基因组图谱,为了解不同小麦物种的进化起源提供了重要窗口。这一突破性的研究可以帮助农民和农作物育种者开发具有增强抗病性、更高产量和更强抗寒性的面包小麦品种,同时也为培育更具弹性和营养的面包小麦品种开辟了新的途径。

研究人员表示,通过了解单粒小麦的遗传多样性和进化历史,他们现在可以利用其潜力进行未来的育种工作,并开发更具弹性和营养的小麦品种。这对于提高小麦的适应能力和产量至关重要。

此外,研究人员还发现小麦的历史要比他们之前所想象的要复杂得多,不同小麦品种之间存在大量的混合和基因流动。这表明单粒小麦与其他小麦品种之间的DNA混合至今仍然非常明显,这为小麦的进化历史提供了新的视角。

研究人员指出,过去单粒小麦基因的引入可能在帮助面包小麦适应不断变化的气候条件方面发挥了作用。因此,未来利用单粒小麦的遗传多样性进行育种工作将会对面包小麦的产量和质量产生积极的影响。

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(图片来源:摄图网)

技术价值观察

根据中国科技术语的定义,基因编辑(gene editing)是对生物体的基因组及其转录产物进行定点修饰或者修改,以改变目的基因或调控元件的序列、表达量或功能。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。

阿卜杜勒国王科技大学领导的团队编制了第一个完整的单粒小麦古老谷物基因组图谱,破译单粒小麦的 DNA,推出更有弹性、营养丰富的面包品种,处于基因编辑产业链上游环节。

图表2:基因编辑行业产业链

宏观市场观察

全球主要地区基因编辑行业市场增速对比

从区域增速来看,2022年至2030年,全球基因编辑行业市场规模年复合增速约为22.3%,其中,北美地区约达到38.0%,欧洲地区则为15.5%。

图表4:2022-2030年全球及主要地区基因编辑市场规模增速(单位:%)

基因编辑行业国家支持力度提升

基因编辑行业中,国家自然科学基金是最多的一项科研资助项目,该基金对于基因编辑科研项目的支持力度可以反映出国家整体对于基因编辑行业的支持力度。从国家自然科学基金对于基因编辑项目的资助数量来看,2018年至2022年,取得国家自然科学基金支持的基因编辑项目数量持续增长,但增速有所放缓。2022年,取得国家自然科学基金支持的基因编辑项目数量为68项,同比增长28%。

图表2:2018-2022年中国基因编辑行业国家自然科学基金资助项目(单位:项)

基因编辑行业中道德伦理关键争议点分析

基因编辑中对于伦理道德的争议点,可分为宏观和微观方面,在宏观上,主要集中在人类分化、社会与人的关系、自然与人的关系均会有所变化,而在微观上,则是对于试验体、受治疗群体的担忧,基因编辑的过程中有脱靶的危险,此外,还有一些目前没有显现的、但未来通过遗传与繁衍有可能显现的问题,这是难以预料的,同时,也是需要足够的样本和数据支持的,然而,谁来成为风险承担者,以及,未来当这样的风险广泛出现之后,该如何力挽狂澜,同时谁将对此负责,是个难以回答的问题。

图表2:基因编辑关键争议点分析

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。

中国基因编辑技术赛道热力图

前瞻经济学人APP资讯组

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