全球转基因油菜专利信息分析与技术展望

2023-11-22 11:07陈明迪程兴茹徐博张海文王旺田王友华
中国农业科技导报 2023年11期
关键词:专利申请转基因油菜

陈明迪, 程兴茹, 徐博, 张海文, 王旺田*, 王友华*

(1.甘肃农业大学生命科学技术学院,兰州 730070; 2.中国农业科学院生物技术研究所,北京 100081)

中国是世界上最大的油菜产地,也是世界上最大的油菜产区,菜籽油是我国居民日常食用的主要食用油[1]。与常规油菜相比,转基因油菜具有省工省力、高品质、高效益等优点,种植面积逐年扩大,对加拿大、美国等国家均产生了较大的经济效益和社会效益。1985 年,第一例转基因油菜诞生[2];1995 年,转基因油菜在加拿大和美国实现产业化[3];1996 年,加拿大成为世界上第一个将耐除草剂转基因油菜商业化的国家[4];2008 年,转基因油菜在加拿大的播种面积达到油菜播种总面积的80%[5];2016 年,油菜籽进、出口数量分别为1 579 万、1 613 万t[6];2017 年,加拿大种植的油菜中95%为耐除草剂转基因油菜,进、出口数量保持在1 572 万、1 653 万t;2020 年,世界油菜籽进、出口总量分别为1 709.2 万、1 731.1 万t;同年,我国油菜种植面积达680 万 hm2,总产量1 400 万t,菜籽油的产量和消费量分别为635.7万和825万t,在全球中的占比分别为21.9%和29.2%,油菜单产从2011 年的1.83 t·hm-2上升至2020 年的2.06 t·hm-2[7-9];2021 年,批准商业化种植的转基因作物涉及29个国家(地区),总面积达1.955亿hm2,其中有997 万hm2是转基因油菜[10]。虽然到目前为止,我国转基因油菜尚未实现商业化种植[11],但关于转基因油菜的研究一直十分繁忙。

通过对全球专利集成信息的分析可以更好地掌握技术创新与研发动态,对研发热点、专利布局、产业发展趋势等方面有着重要的指导意义[12-14]。本研究拟从欧洲专利局、世界知识产权组织及美国、中国、日本等100 多个国家(地区),全面检索与转基因油菜有关的专利文献,分析转基因油菜的总体发展趋势,为我国转基因油菜的研发提供参考数据,并根据近几年我国转基因油菜的专利申请状况,对转基因油菜的研发与产业化前景进行预测。

1 材料与方法

1.1 数据来源

选取1985至2022年在转基因油菜技术领域的专利数据,从世界知识产权组织(World Intellectual Property Organization,WIPO)、欧洲专利局及美国、中国、日本、韩国,以专利申请日为数据收集的时间基准,检索式为(genetically engineered or transgenic or gene modification or GMO or 转基因or 基因工程 or 基因修饰)and(rape or 油菜)。选题范围包括:申请年份、国内专利申请类别、国际专利申请类别等。由于植物新品种权的全球保护存在较大差异,因此本研究将世界各国(地区)关于植物新品种专利保护的法律规定剔除,以反映世界各国(地区)对植物新品种专利研究的普遍性。由于1 项专利从申请到发表需要1.5~3.0 年的时间,因此2020—2022年的数据只作为参考。

1.2 分析方法

运用 Office、DrawVenn、Excel 等软件,对收集到的专利数据和资料进行计量分析。

2 结果与分析

2.1 全球转基因油菜专利申请情况

为了更好地展示与转基因油菜有关的专利,以专利名称、摘要、权利要求为主要内容,从PatSnap 数据库中共搜索到与转基因油菜有关的专利1 641项。因1个重要的专利往往不止被1个国家申请,因此将这些国家同样的申请组成1 个专利同组,以每组简单同组为1 个专利代表,整理后获得专利652 项;通过自主排除“非转基因”与“非油菜”等无关的专利73 项,共得到了全世界范围内转基因油菜方面的专利579项。

2.2 全球转基因油菜专利技术发展趋势分析

以专利的申请量和公开量作为第一、二维度对全球转基因油菜专利进行过滤,结果如图1 所示。在1985—2022 年间,相关专利的年度申请数量和公开数量较少,呈缓慢增长趋势。在此之前,世界范围内的转基因油菜处于研究的初级阶段。从年度专利数量上分析,我国转基因油菜经历了缓慢增长期、相对稳定期、探索期以及快速发展期。

图1 全球转基因油菜领域专利申请与公开的趋势情况Fig. 1 Trend of global patent application and publication in the field of transgenic rapeseed

1985至1997年,转基因油菜技术研发开始起步,此阶段处于缓慢增长期;1997至1999年,专利申请数量略有提升,研发处于相对稳定期;2001至2007 年,专利申请数量波动较大,此期间处于探索期,说明转基因油菜研发的坎坷与不易;2008至2014 年,专利申请数量仍波动,但整体呈现递增的趋势,说明转基因油菜的研发正在向好的趋势过渡;2016 至2019 年,专利数量快速增长,在2019年专利申请数量达到48件,说明转基因油菜研发进入快速发展期。纵观整个申请情况,科学家通过运用基因工程来达到农作物育种的目标,利用多种优良遗传变异资源提高农作物的产量、品质、抗逆性、抗病虫害、耐除草剂等农艺性状,在此基础上,进一步推进了油菜转基因和其他基因工程技术的发展,使得油菜转基因技术的开发和应用范围不断扩大。

因为专利在申请之后,要经过一段时间审核通过后才能公布,所以公布的数量与申请的数量相比有所滞后。2019 年之后,转基因油菜的申请数量在不断减少,而公开的数量却在不断增加。在此期间,转基因油菜的工业化进程长期保持在较高水平,相关研究和开发也进入了相对成熟的阶段,需要挖掘更多新的功能基因。目前,转基因农作物的研发已从单纯的抗虫、抗除草剂转向多基因、高品质等,然而,目前所栽培的转基因作物仍以抗虫、抗除草剂为主,对新科技产品的工业需求不高。另外,受全基因组选择、基因编辑等新兴技术和转基因大豆等油料作物的影响,我国转基因油菜的申请与公开数量始终处于较低水平。

2.3 重点技术领域分析

重点技术构成主要分为以下几个方面:优良功能性状的转入、基因组整合至生物体、利用分子生物学和生物化学的方法对油菜进行鉴定等,这些技术是目前转基因油菜研究中主要的技术方向。根据《中国专利文摘》(1999 年版)收录的中国专利分类号,以IPC(International Patent Classification,国际专利分类号)为分类基础,将中国专利进行归类分析,分别按照《国际专利分类表》中各大类进行统计,结果如表1所示。

表1 转基因油菜专利重点技术领域分布Table 1 Distribution of key technical fields of transgenic rapeseed patent

根据转基因油菜各IPC 的专利申请数量,排名前10 的类别中以C12N 与A10H 为主。其中,C12N 有4 个子类别,共占总专利数量的44.89%;A10H 也有4 个子类别,共占专利总量的38.81%。在C12N 类别中,主要是作用于微生物或酶及其组合物、变异或遗传工程、微生物学的试验介质入;在A10H 中,主要是应用于植物种质资源、品种改良、组织培养技术与植物再生。除了上述两大类之外,C07K 和C12Q 还包含了对转基因油菜酶、核酸或微生物进行检测或检测方法的研究,这些都与其核心技术有着密切的联系。其中,以C07K为代表的多肽类化合物中以蛋白质类为主,他们被认为是未来二代转基因农作物开发的重要方向。另外,也有属于C12Q 类别的专利,它们是用于开发转基因农业所需的测试技术。从IPC 分布来看,目前转基因油菜的研究主要集中在基因工程、遗传育种和种质资源的开发,并逐步转向新功能基因的发掘、二代转基因作物的开发和共性技术的研究。

通过将IPC 重点技术领域与申请量作为主要过滤项(IPC 主分类号为第一维度、申请量为第二维度)对全球转基因油菜专利进行分析,结果(图2)表明,在前10 个重点技术领域中,C12N15和A01H5 从1996 年始便居于转基因油菜技术领域发展的最高位。在历年油菜专利申请中,除1997 和2015 年的申请数量比A01H5 稍低外,C12N15的数量要高于其他技术领域;A01H5排在第二位,也一直保持在较高水平。这充分说明转基因油菜专利技术主要分布在突变或遗传工程、组织培养技术、重组技术、编码植物蛋白质及种质资源方面,且有很大的发展与创新空间。在2000、2005 和2019 年之后,C12N15 的数量出现下滑,可能是随着该技术体系的逐渐完善与成熟,研究达到临界点,领域投入与研发力度逐渐减缓,从而造成专利申请数量有所下降。总的来说,各主要领域的专利申请数量下降与大型跨国企业的申请量下降有关,这表明孟山都与杜邦先锋等少数几家跨国企业已经成为转基因作物专利申请量的主要来源,对全球专利申请量产生重要影响。其中,在2014 年后A01H6 出现大幅度增长,这说明转基因油菜的研发中越来越重视对油菜种子资源方面的改良。

图2 转基因油菜重点IPC领域专利申请Fig. 2 Patent application in key IPC fields of transgenic rape

2.4 重点受理国家地区分析

从图3可以看出,中国、美国、阿根廷、韩国、加拿大、德国是受理转基因油菜专利数量排名前6的国家,占全球转基因油菜专利受理总量的87.56%。

图3 重点国家受理的转基因油菜专利数量Fig. 3 Number of patents on genetically modified oilseed rape in priority receiving countries

油菜作为第一大油料作物,在我国的需求量较大。2012—2022 年,中国油菜籽油的进口量由29万t上升至265万t。虽然目前我国还没有种植转基因油菜,但是基于油菜的进出口、消费与流动性,中国已受理359 项专利,数量稳居世界第一,占全球受理总量的62%。

在2021 年,美国转基因油菜的种植面积就已达81 万hm2,占世界转基因油菜种植总面积的35%,且美国本土涵盖了多种转基因作物。许多跨国企业都将美国视为转基因油菜及其相关技术的主要生产基地。美国是世界上最早使用转基因技术的国家,已受理转基因油菜专利96 项,仅次于中国,位居世界第二。这是因为中国转基因油菜还未商业化,其拥有的土地与市场潜力巨大,通过加大转基因油菜专利的受理布局中国市场,为未来转基因油菜的产业化提前做好准备。

韩国和阿根廷受理的转基因油菜专利均为17 项,并列第三位。这2 个国家的转基因油菜研发目前属于起步阶段,市场占据较小。加拿大和德国受理的转基因油菜专利均为9 项,并列第四位,在转基因油菜的研发上具有广阔的发展前景。

2.5 各国研发能力分析

不同国家研发机构在全球的专利申请量可以体现该国的研发能力水平。因此,选取世界上位于前5的经济体国家进行分析,结果如图4所示。中国研发机构的专利申请数量为344 项,占全球申请总量的59%,位居第一;美国为113 项,占比为20%,排名第二;德国、加拿大和韩国分别以29、27、19 项分列第三、四、五位。中国研发机构专利申请量超过全球申请总量的50%,说明中国研发机构的研发能力处于优势,且自2006 年以后中国专利申请量稳居世界第一,说明目前我国的研发能力已领先其他国家,在2019 年专利申请量达到顶峰。与美国、德国、加拿大和韩国的专利局相比,开设在中国的国外机构专利申请量较少,这表明我国是专利技术的输出国。美国的申请数量较受理数量高3%,说明美国的部分专利来自于其他国家。德国和瑞士等欧洲国家的申请量共36项,约占世界申请总量的6.22%,高于欧洲专利局,这意味着他们都是技术出口国,且都在自己国家之外相关机构进行了专利的注册。

图4 不同国家转基因油菜专利的申请量Fig. 4 Number of patent application on transgenic rape in different countries

中国是全球专利申请量最多的国家,2006—2010年,专利申请量一直保持在较高水平;2010—2011 年,专利申请量出现明显下滑;此后,专利申请量不断攀升,并于2019 年出现峰值(图5)。2008 年,我国颁布并实施《转基因作物新品种培育科学技术计划》,受此政策的推动,转基因作物的研发进入新一轮的高度,各国转基因油菜专利的申请量也有了明显增长,大大促进了我国转基因油菜的基础研究与专利布局。美国在2005—2007 年间的专利申请数量有所减少,但其受理的专利申请数量有所增加;在2015 年,其专利申请数量与中国接近。德国在1999 和2009 年有过2次申请高峰,之后一直处于平稳状态。

图5 不同国家转基因油菜专利的年度申请量Fig. 5 Annual application status of transgenic rapeseed patent in different countries

2.6 各国研发机构技术聚焦及应用布局

对转基因油菜领域专利排名前5 位国家的重点技术领域进行分析,结果(图6)表明,C12N15与A01H5 领域是每个国家的主要技术布局方向,主要涉及突变或遗传工程、组织培养技术、重组技术、编码植物蛋白质和种质资源方面,是转基因油菜技术的重中之重。除此之外,A01H6、C07K14、C12Q1 的数量也较高,主要涉及外源基因片段的编码与调控、油菜种质资源、基因改造与改良、多肽的检测方法等。

图6 不同国家技术聚焦及应用布局情况Fig. 6 Technology focus and application layout in different countries

美国、德国、加拿大、韩国对转基因油菜的研究方向基本一致,都将C12N15 和A01H5 列为重点研究方向,并在C07K14和C12Q1领域也取得了部分专利。在申请数量较多的5 个技术领域,中国都处在第一位,其中在C12N15 领域有312 项。美国、德国和加拿大在C12N15、A01H5 与C07K14领域的申请量存在一定差距。美国在A01H6 和C12Q1 领域的专利数量较少,仅占4.93%,远少于其他3个领域;德国和加拿大在这2个领域的专利数量也较少。

转基因油菜专利主要涉及创制油菜新种质资源及优良功能基因的利用等。根据专利中的权利要求,对抗生物胁迫、抗非生物胁迫、品质改良、产量、生长发育与株型改良5 个性状及其子性状进行标引分析,结果如图7 所示。由于有些专利涉及2 个或多个性状,因此性状分析的专利总和超过579 项。在这些专利中,以抗生物胁迫为目标性状的共计189 项,占32.42%;以抗非生物胁迫为目标性状的共144项,占24.70%;以品质改良为目标性状的共153 项,占26.24%;以产量为目标性状的共64 项,占10.98%;以生长发育与株型改良为目标性状的共33 项,占5.66%。在以抗非生物胁迫为目标性状的专利中,耐除草剂作为全球主要产业化应用的性状,是全球研发机构与科研院校的重点聚焦方向,因此占比较高,以10%排在第一位;倒伏是转基因油菜种植的主要问题之一,因此占比也较大。在以抗生物胁迫为目标性状的专利中,主要以抗虫、抗病和抗真菌为主,其占比分别为10%、10%和8%。脂肪酸具有提供和储存能量、帮助脂溶性维生素吸收、保护人体器官等作用,因此在品质改良中的占比较大。转基因油菜的生长发育与株型改良也是重要的目标性状。

图7 各目标性状的专利申请Fig. 7 Patent of target trait in transgenic rapeseed

在创造转基因新种质时,研究人员往往会导入多个功能基因,因此1 项专利中也会涉及多个性状。对这部分交叉叠加性状进一步分析,结果(图8)表明,同时涉及3 个或3 个以上目标性状(品质改良+非生物胁迫+生物胁迫)的专利共43 项,其中抗非生物胁迫+生长发育与株型改良+产量的有2 项;生长发育与株型改良+产量+品质改良的有4 项;抗生物胁迫+生长发育与株型改良+产量的有2 项。部分专利拥有2 个交叉叠加性状,包括抗非生物胁迫+生长发育与株型改良的2 项、抗生物胁迫+品质改良的1 项、品质改良+产量的5 项等。性状复合多表现在生长发育及株型改良、高产、抗逆、品质改良等多个领域。

图8 各目标性状的分布Fig. 8 Distribution of target traits

从申请单位来看,排名前3 的分别是:孟山都(美国)35 个,中国农业科学院(中国)19 个,巴斯夫(德国)10 个。华中农业大学和西南大学分别以8个和6个位居中国第二和第三位,其研究开发领域相对集中,较美国、德国的大公司而言,其专利布局在国际上有较强的竞争力。在转基因油菜产量方面,排名前3 的研发单位均为中国的科研院校,分别是中国农业科学院9 项、华中农业大学8项、西南大学6项;除此之外,美国陶氏益农公司拥有2 项,孟山都拥有1 项。综上说明,我国在转基因油菜方面的研发速度已逐渐与国际接轨,具备巨大的竞争优势与良好的发展前景。

欧美国家种植的转基因油菜多为耐除草剂与抗虫转基因油菜,如2017 年加拿大种植的油菜中95%为耐除草剂转基因油菜,但加拿大受理的专利中目标性状只涉及产量、抗病和品质改良,而没有耐除草剂相关的性状。与之相比,中国转基因油菜专利目标性状的布局较为全面,各种性状都有涉及,但主要集中在抗逆与品质改良方面,关于抗性和生长发育方面的研究和开发整体水平偏低。

2.7 主要申请机构竞争力分析

专利申请量体现了全球转基因油菜技术研发的活跃、集中与垄断程度。表2 列出了转基因油菜专利数量排名前10 的研发机构。其中,中国农业科学院、华中农业大学、孟山都、西南大学、浙江大学、陶氏化学、江苏大学、巴斯夫8 家研发机构共获得专利218 项,约占世界转基因油菜专利数量的38%。排名前10 的研发机构中,中国研发机构的数量多于欧美国家,中国农业科学院等7 个研发机构的专利数量为177 项,在专利的产业化应用和战略布局等方面表现出较强的应用整合能力;在欧美国家中,孟山都、陶氏化学和巴斯夫是重要的研发机构。

表2 全球转基因油菜专利重点申请机构情况Table 2 Status of key application agencies for GM rapgenic rapeseed paten

2.8 中国转基因油菜专利的竞争力分析

2.8.1中国知识产权局专利受理情况 进一步分析在中国专利局关于转基因油菜专利申请量排名前10 的研发机构,结果(图9)表明,排在前10 位的都是中国的研发机构,主要集中于科研院所和高等院校,其中,中国农业科学院的专利申请量为73 项,位居第一;华中农业大学为35 项,位居第二;西南大学位居第三。

图9 中国知识产权局专利受理情况Fig. 9 Patent acceptance of China Intellectual Property Office

2.8.2国内外主要研发单位发展策略与竞争比较分析 由图10 可知,中国农业科学院作为我国科研院所的典型代表,在数量增长、学术驱动、市场驱动3 个方面在世界上处于遥遥领先的地位,但是IPC 类别集中率较低,专业化的研究开发水平也不高;巴斯夫的转基因油菜研发已在国际上站稳脚跟,优于其他4 家机构;先正达集团股份有限公司的转基因油菜研发种类多样化且具有专业性;陶氏合作性较优。从学术驱动层面来看,中国农业科学院对学术驱动的作用较多,这表明其在专利技术创新上对学术驱动的追踪非常密切,但与其他跨国企业的水平差异较小;在多样化上,5 家机构层次明显,先正达集团排在第一位,陶氏、孟山都和中国农业科学院分别排在第二、三和四位,其中中国农业科学院的多样化布局良好,但在同类研究领域的引文量较少,需要提高,巴斯夫在多样化上的布局较少;在国际合作上,中国农业科学院的专利申请数量接近于0,这表明其专利技术的联合创新十分缺乏,而陶氏的联合创新表现的尤为突出,优于其他研究机构。

图10 主要研发单位发展策略与竞争比较分析Fig. 10 Development strategy and competition of major R & D units

3 讨论

3.1 全球转基因油菜的研发稳步提高,研发技术储备雄厚

从1997 年起,世界转基因油菜专利申请数量大幅增长,转基因油菜相关技术快速发展,国际上对转基因油菜研发技术的关注也越来越高。我国转基因油菜专利的申请数量也逐年增加,随着“国家转基因生物新品种培育重大专项”和“中央一号文件”等项目和政策的实施,我国的转基因技术研发已达到世界领先水平。自2006 年以来,我国转基因油菜的专利申请量一直位居世界第一,拥有着丰富的研究和开发技术,在国际市场上与欧美发达国家已经拉开了距离。

3.2 我国转基因油菜专利的申请主体与国外研发主体差异度大

目前,世界转基因油菜专利的申请量以美国、德国、中国3 个国家为主,其申请量约占总量的83.94%;专利申请量排名前20 位的研发机构中,有16 家属于中国,其中高等院校有10 所,专利申请量占总量的23.83%;科研机构有3家,分别为中国农业科学院、江苏省农业科学院和浙江省农业科学院,专利申请量约占总量的15.72%;企业有2家,分别为先正达集团有限公司与农业经济有限公司,占专利申请总数的3.45%;还有1 家食品检验技术中心。美国与德国都是以孟山都、陶氏和巴斯夫等企业为主,专利申请量占总量的17.44%。综合来看,国外的申请主体以企业为主,转基因油菜研发的目标性状主要集中于品质改良、种质资源开发与检测等方面;国内的申请主体以高等院校、科研机构为主,转基因油菜研发的目标性状主要集中在抵抗生物与非生物胁迫方面,但其核心技术原创性不高,在转基因油菜产业化过程中缺乏竞争力。

3.3 我国转基因油菜专利增长迅速,质量有待提高

从2011 年开始,我国成为专利申请量最多的国家,但与发达国家相比专利质量不高。虽然我国转基因油菜技术研发储备雄厚,但在产业化应用方面尚处于起步阶段,与国际科研机构、高等院校和跨国企业的合作研究也非常欠缺,因此,应加强科研院所与企业间的协作研究,提高我国转基因油菜在国际上的竞争力。目前,我国在专利技术协作方面的研究尚不完善,专利质量不高,转化效率较低,难以对国家的创新发展和转型升级产生积极影响,这与我国当前的科技项目立项、科技成果考核评价体系有一定的关系。

3.4 跨国公司仍是转基因油菜的市场竞争主体

目前,转基因油菜产业化国家主要为加拿大和美国,核心技术与知识产权也主要掌握在美国、德国的一些农业巨头手中,市面上正在工业化使用的转基因油菜种子,近90%的专利都来源于美国孟山都。作为转基因油菜种子的龙头行业,美国孟山都已牢牢把握市场,德国跨国公司拜耳与其强强联手,更加扩大了它的农业市场竞争力。我国的研发机构已经拥有大量的转基因油菜技术储备,但目前还未实现产业化,对市场竞争缺乏经验。从主要跨国企业对转基因油菜专利的布局和工业化应用能力来看,在一定时期内,跨国企业仍然是转基因油菜市场的主要竞争者。

3.5 我国科研院所与高校在转基因油菜研发领域潜力巨大

从2012 年以来,我国转基因油菜的专利申请量一直保持着平稳增长。我国目前对转基因油菜的研究和开发多集中在科研院所和高等院校,只有少数几家高科技公司从事相关研究,其中中国农业科学院获得的转基因油菜专利最多,从2010至2020 年,共有49 个转基因油菜专利,皆为中国本土专利;华中农业大学是申请数量最高的高等院校,从2010 年至2020 年共有29 项,且每年的申请数量整体趋于稳定。相较于中国农业科学院,华中农业大学的转基因油菜专利申请相对滞后,但也呈现出不断发展的趋势,其专利申请的种类和国际专利数量都非常可观,显示出了巨大的发展潜力,未来很大程度上会参与到转基因油菜行业的竞争中来。

4 我国转基因油菜的发展建议

4.1 持续推进转基因油菜研发

持续推进转基因油菜研发要重视研发人才与国内农业科技企业。研发能力的提升需要高端的技术人才,我国虽然是人口大国,但在农业领域的研发人才及精英较少,因此需要加强科研人员培养并提高其待遇薪资,对于优秀研发人员应进行政策及经济鼓励。对于未来研发道路上遇到的阻碍与技术垄断,研发团队要能够顶住压力,适应当今转基因技术发展需求。与国际农业跨国公司相比,我国的大型转基因技术集团很少,农业企业的科技水平较为落后,生物技术的产业化还处于起步阶段,与国外存在较大差距;且我国的研发力量主要集中于科研机构与高等院校,未来应加强科企联合,重视转基因油菜专利在企业的布局,加强对农业研发与创新型科技企业的大力扶持[15-17]。

4.2 强化新兴生物技术在农业领域的布局

随着生物技术的不断发展,新的作物育种技术已经越来越成为农业领域的热门话题。其中,基因编辑[18-19]、全基因组选择育种[20-21]、基因叠加等技术已经成为育种领域的重要方法。这些技术不仅可以提高农作物的产量和品质,还可以培育出抗虫、抗除草剂、高产优质的新品种。基因编辑技术作为一种人工干预的方法,可以对作物基因进行精准的修饰和改造。科学家们利用该技术,通过点突变、插入、删除等方式对目标基因进行编辑,从而改良目标性状[22]。全基因组选择育种技术则是利用现代分子生物学技术对整个基因组进行筛选,以加速育种进程,帮助育种人员更快、更准确地筛选出优异的基因型,缩短育种周期,快速培育出高产、优质、抗病的作物新品种。基因叠加技术可以聚合多个目标性状,从而培育出多性状优良的复合型新品种[23]。

4.3 加强国内企业转基因油菜参与度

目前,我国企业对于转基因油菜研发的参与度较低,专利申请与技术研发多集中于科研院所与高等院校。美国所种植的转基因作物种子80%以上产自跨国企业孟山都,这些跨国公司已牢牢占据转基因油菜领域的主导地位[24-25]。我国必需自主研发转基因油菜,在未来市场开放产业化中形成自身竞争力,国家可通过政策支持推动与提高企业的参与度,向转基因研发与产业化适当倾斜。就目前的形势来看,新一轮的农业科学技术革命是围绕生物育种技术展开,依照当前转基因作物在全球的发展应用来看,未来转基因种子的使用与普及将大大提高,我国对此应有长远的规划与布局,虽然国内高等院校、科研院所与企业在转基因油菜方面的研发和专利申请已占据一定优势,但保障油菜专利居于高位的同时更要注重产业化的推进,完成通过企业主导油菜育种创新到推动产业化应用的整体链条式布局,提高我国企业在全球转基因油菜领域的市场竞争力[26]。

4.4 提高转基因油菜的全球化竞争

通过增进贸易顺逆差来提高转基因油菜全球化竞争。目前,中国的油菜总产量仍然无法满足国内的需求,过去几年,我国油菜大量从国外进口,而且进口量还在持续攀升,2022年4月我国从加拿大进口7.89 万t 油菜籽[27-28]。提高油菜良种供应力、改善转基因油菜用于饲料与加工附加值等有利于提高转基因油菜的全球化竞争。通过转基因和新型生物技术,针对转基因油菜产业化需求,研制耐除草剂、抗虫等油菜新品种;成立转基因油菜研发团队,立足于基础科学与创新性技术,加强资金投入,牢牢掌握核心技术,保护自主知识产权,从而补足竞争缺口,强化转基因油菜在全球的竞争力。

4.5 积极推进转基因油菜产业化

原创型研发与企业收购、并购并存,多元化的国际竞争方式以及企业之间和研发机构之间的相互授权,都将促进转基因油菜在全球范围内的应用。2018 年,农业农村部新批准进口的5 种农业转基因生物中有2 种为转基因油菜,包括巴斯夫的耐除草剂油菜RF3 与孟山都的耐除草剂油菜MON 88302[29]。由于政策的限制,我国的转基因油菜虽然尚未实现大规模推广,但转基因油菜的技术储备已经具备了与国际接轨的能力。目前,我国已在开展转基因玉米、大豆的产业化试点工作,转基因的产业应用将逐步常态化[30]。转基因油菜作为主要油料作物之一,油菜领域面临的产业困境需求与产业难题,如优良种质资源数量不足、病害频发、油酸含量较低、品质较差、进口依赖度较高等,使得转基因油菜将得到进一步释放。政府的推动、政策的加持、全球企业的竞争都预示着转基因技术将改变世界农业发展格局。在此基础上,要抓住市场推进转基因油菜试点工作,积极推动转基因油菜走向产业化,从而推动我国农业领域迈向新的台阶。

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