【OIV】葡萄栽培中的新基因组技术

葡萄栽培中的新基因组技术葡萄酒产业中的新型基因组技术|挑战、影响和对该领域的贡献2—OIV集体专家知识文档2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术作者)雷纳尔德·托珀（DE）协作者里科·巴蒂斯蒂昂，国际葡萄与葡萄酒组织葡萄3—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术2.1.选择和育种技术演进简史52.2.国际层面ngts清单92.2.1每种ngts的描述和特性92.2.2.这些新技术的效益、风险和不确定性102.2.3.ngts与传统选择和育种技术的协同作用122.3.与ngts相关的关键技术和科学术语及定义133.1.按大洲库存（重点关注葡萄栽培国家）153.1.1.欧盟153.1.2.北、中、南美洲173.1.3.亚洲183.1.4.非洲183.1.5.大洋洲203.2.与ngts相关的关键法律和监管术语及定义204.社会、经济和环境方面的比较视角244.1.社会方面244.2.经济方面254.3.环境方面265.葡萄酒产业中ngts的当前和潜在应用示例4—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术新一代基因技术（NGTs）为农作物（例如葡萄）的遗传改良提供养方面，从而直接促进农业系统的经济和环境可持续性。NGTs对界和生产链必须讨论国际协调方法，以规范与NGTs及其衍生品种益相关者（中央政府、地方和区域政府、公司5—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术2|ngts的演变和现状2.1.选择和育种技术演变的简史 ,为霜霉病造成的困难提供了解决方案。库尔曼、贝尔蒂尔·塞夫、维克多·维拉尔等人——在葡萄育种中发挥了重要作用。 ,摧毁了数十万公顷的葡萄园。这种害虫随后在整个欧洲传播，对葡萄栽培的生6—国际葡萄与葡萄酒组织集体专家知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术萄根瘤蚜菌株正在进化，这需要更多的育种工作来新的途径。分子标记、遗传作图和全基因组测序的开发和应用，结合高在葡萄遗传学领域，分子标记已成为分析遗传决定性状的重要工具。利用序列的开发和应用尤为成功。这种分子标记已被证明是可靠的、可比的和稳健的，为了为数量性状基因座（QTL）定位提供遗传框架，已经开发了几个基于SSR7—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术基因研究已揭示几种与抗性性状、浆果和葡萄酒品质、无籽等重要性状相关的生物信息学工具也已得到开发，用于分析ngs产生的基因信息大型数据集。这些引发了环境和健康方面的担忧。为了解决这些问题同时8—国际庄家组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术这些包括参与葡萄遗传转化的基因（即选择标记基因杆菌和病毒介导的。农杆菌介导的转化和生物弹轰击已被用来界的重组酶识别位点组成（例如FLP-FRT、Cre-Lox）。在重组酶被诱导后，可植物转基因的成功在很大程度上取决于转基因植物的再9—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术2.2.国际层面NGT库存2.2.1.每个NGT的描述和特性特定基因的功能以及在不同位点插入或替换基因对遗传改良 间隔短回文重复/CRISPR相关蛋白（CRISPR/Cas）是SDN技术的例子。基因转基因育种和基因内源育种是基因改造中使用的两种,这取决于定义NTGs已在不同的国家采用。下面提到了一些可反向育种是一种通过引入一个暂时抑制减数分裂的转基因来产生转基因（GM )植物的技术。该转基因随后通过杂交被去除，使植物品种中不再含有外来遗10—国际庄氏集体专家意见文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术2.2.2.这些新技术的益处、风险和不确定性在基因编辑工具中，CRISPR/Cas技术因其高特异性和最小的脱靶效应是最高效的。使用CRISPR/Cas9系统进行基因编辑需要一个含有与目标D）， )。使用CRISPR/Cas9技术进行基因编辑需要目标序列下游的PAM序列，以及 ,确保只编辑所需的基因，同时最大限度地减少脱靶编辑。增强型Cas9变体，去甲基化、基因激活或基因抑制。这种多功能性使这些CRISPR/Cas12(Cpf1)是它受目标识别、gRNA的设计（序列和二级结构）、同源重组的修复事件频率2025年9月11—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术胞）中进行葡萄基因组无转基因编辑的方法正被越来越成功地N框架内正在进行研究项目以解决这些担忧。此外，这种不确定性还使知识产权12—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术2.2.3.Ngts与传统选择育种技术之间的协同效应•传统育种通常依赖于野生或地方品种中存在的多样性。一旦这些技术•传统的育种可能已经确定了感兴趣的性状，而没有对潜13—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术2.3.与ngts相关的关键技术术语和定义CRISPR/Cas:一种强大且广泛使用的基因组编辑基因编辑：利用各种分子生物学技术（包括CRISPR/Cas）对生物体的DNA进行靶向性修饰，以实现其性状的特定改变。当同时修改多个位点时，使用基因。脱靶效应：基因组在基因编辑技术应用过程中可转基因生物：通过基因工程将外源基因插入其基因组中的生物体，这些外源基14—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术15—国际葡萄栽培组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术立法清单3.1.按洲划分的库存（重点关注葡萄栽培国家）NGTs不作为转基因生物进行监管或按案例决策仅NGT1类型未受监管作为转基因生物，所有其他NGTs仍然考虑转基因生物评估中作为转基因生物16—国际葡萄与葡萄酒组织集体专家知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术该提案的适用范围包括在其物种内部进行遗传于提案中规定的标准建立验证系统。符合这 ,从而免于适用转基因生物法。类别1NGT植物的详细信息可以通过种子标签、些作物在上市前将进行风险评估和授权，包括追踪和转基因个自愿标签来标明基因改造的目的。风险评估、检测和监测程序将针对其特定17—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术3.1.2.北美、中美和南美产品是否涉及遗传物质的新的组合。未产生新基因组合的产品被认为是传统的。拿大的基于产品的框架。重点从巴拉圭等国家的基于过程的标准到18—国际庄家集体专业文献2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术)产品，其他国家正在制定政策，还有少数国家仍没有具体的框架。下面概述3.1.4.非洲业部也参与了对转基因产品的监管。肯尼亚已建立了诸19—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术键作用。尼日利亚与尼日利亚农业种子委员会、国家农范了NGT产品的研发和商业化。斯威士兰环务部门负责监督与NGT作物相关的生物安全GT作物的开发和商业化提供了法律框架。埃塞俄比亚的NGT产品监管由负责生RRD）负责管理；并且已经成功地进行监管了超过一个半世纪。DALRRD宣布NBT作物按转基因生物进行监管。商业农业组织立即提出上20—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术3.1.5.大洋洲3.2.与ngts相关的关键法律和监管术语及定义现靶向基因修饰。包括ZFNs、TALENs和CRISPR/Cas系统。）：21—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术）：主要编辑：一种结合了CRISPR/Cas9系统和逆转录酶的新型基因组。。 ,因此NGT衍生的生物体通常被认为是独特的。。22—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术专利：一种知识产权，即专利权人有权在限定期限内在特定地域内排23—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术。体细胞核移植（SCNT一种从体细胞和卵细胞中24—国际庄家集体专业文献2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术药物基因组学：基因如何影响个体对药物的反应的研究。这一相对较精准农业：一种使用信息技术——例如GPS导航、控制系统、传感器、机器人、无人机、自动驾驶车辆、变量率技术和基于GP4|社会、经济和环境方面的比较视角4.1.社会方面25—国际庄产组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术是社会基石的地区。法规可能需要处理这些文化影响，以确保技术进步不会侵术的发展和部署，并影响公众的感知和接受程度。例如，欧盟的严格监管与美4.2.经济方面影响。提高作物产量、减少因害虫和疾病造成的损失以及改 ,此类产品的国际贸易受国际协议和国家法规的影响，进而影响市场准入和竞争方面发挥着关键作用。知识产权、专利以及生物技术发明26—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术4.3.环境方面可持续性：Ngts可以通过培育需要较少投入（如水、肥料和农药）的作物来促可以修饰控制与丛枝菌根真菌信号通路的基因。监管 ,以确保这些技术有助于环境健康。27—OIV集体专家意见文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术5|葡萄栽培和酿酒行业中ngts当前和潜在用途的实例提高果实品质：Ngts可用于改良与果实水平和香气化合物。这可以导致开发出具有更佳风味特征和增强提高非生物胁迫耐受性：基因编辑技术可以有盐渍等环境胁迫的葡萄藤。这有助于在气候变化面。CRISPR/Cas9在葡萄藤中用于减轻水分胁迫影响的应用实例可参见Cl减少环境影响：通过培育需要较少化学投入进行病虫害防治的新葡萄品种——加速育种计划：基因编辑技术能够通过在葡萄基因组修饰，加速传统育种进程。这可以显著缩短培育具有28—国际葡萄与葡萄酒组织集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术29—OIV集体专业知识文件2025年9月葡萄栽培中的新基因组技术有效利用CRISPR/LbCas12a系统进行靶向对TMT1和DFR1的编辑——展示了CRISPR技术在葡萄中对特定代谢途黄酮生物合成）进行改变的可能性。基于CRISPR的基因组编辑此后已扩展到具基因家族中的基因。虽然这些方法保持了品种的完整性并6|讨论与结论葡萄栽培中NGT的进化反映了对疾病抗性、气候变化和可持续农业实践需求的应对。CRISPR/Cas9等基因编辑工具的出现为精确高效的育种打开了新可能性 ,允许增强抗病性、果实品质和非生物胁迫耐受性等理想性状。30—国际庄家组织集体专业知识文件