種子産業の「ボトルネック」問題を解決するために、我が国の生物育種産業化はどの程度進んでいるのでしょうか？

最近、農業農村部の公式サイトは、遺伝子組み換えトウモロコシ37品種と遺伝子組み換え大豆14品種が予備審査に合格したと発表した。これは、GMOバイオセーフティ証明書の承認を得て、生物育種の産業化がより確実な一歩を踏み出したことを意味します。

トウモロコシは我が国最大の穀物作物であり、総穀物栽培面積の約 35% を占め、その年間生産量は国の総穀物生産量の 40% を占めています。我が国は長い間大豆の輸入に依存しており、需要と供給の矛盾が顕著です。 2022年には輸入量が9000万トンを超え、海外への依存度は82％にまで高まった。どちらも我が国の食糧安全保障を確保する上で重要な役割を果たしています。工業化を実現することで、我が国の食料安全保障の持続可能性がさらに高まります。

（写真提供：Visual China）

改良品種は我が国の穀物生産量の増加に45％以上貢献している

私の国は人口の多い国であり、食料安全保障の確保は最優先事項です。種子は農業の「チップ」として、産業の発展に極めて重要です。農業分野における遺伝子組み換え技術の推進と応用を加速することは、将来の国際競争と産業分業の観点から避けられない選択であり、我が国の食糧安全保障と農業科学技術の持続的発展を解決する重要な方法でもあります。

我が国は2021年に、遺伝子組み換えトウモロコシと大豆の産業化科学研究試験圃場のパイロットプロジェクトを開始したと理解されています。 2022年には、このパイロットプロジェクトは農家の畑にまで拡大されました。 2023年には、試験範囲が河北省、内モンゴル自治区、吉林省、四川省、雲南省の5省20県にさらに拡大され、甘粛省での種子生産が手配された。今回、予備審査を通過した遺伝子組み換えトウモロコシと大豆の品種は、耐虫性や除草剤耐性に優れている。実証実験では、ヨトウムシなどのチョウ目害虫に対する防除効果が90％以上、雑草防除効果が95％以上、収穫量増加が約10％であることが示され、国産遺伝子組み換え作物の優れた特性と発展の可能性が十分に実証された。

現在、GMOの産業化は非常に重要な時期にあります。今年の中央文書第1号では、トウモロコシと大豆の生物育種の産業化のペースを加速し、試行プロジェクトの範囲を秩序正しく拡大し、栽培管理を標準化する必要があることが明確に述べられています。さまざまな政策が頻繁に導入され、遺伝子組み換え作物の安全性評価、主要農作物品種の承認、種子生産および運営許可、農作物品種の命名などの規制や制度、および関連する基準や規格が継続的に改訂され、改善されています。遺伝子組み換え作物の産業利用に関する制度的システムは基本的に形成された。

データによれば、改良品種は我が国の穀物生産量の増加に45%以上貢献しています。科学技術革新によって強化された良質の種子一粒一粒が、我が国の農業科学技術レベルと産業競争力の向上に役立ち、海外との生産能力格差を縮小し、「他者支配」を防ぐことにつながります。生物育種の産業化が加速する現在の重大な局面に立って、科学者たちは何を考えているのでしょうか?

私の国の育種製品は国際的にかなりの競争力を持っています

「食糧に対する厳しい需要を満たすには、まだ長い道のりが残っています。遺伝子組み換え技術を含む現代の生物育種は、農業育種技術の発展の方向となっています。我が国の生物育種技術はかつて世界の最先端でしたが、産業の発展は大幅に遅れています。安全性の確保を基本に、遺伝子組み換え技術の主導権を握ることが重要です。」中国科学院院士、北京大学生命科学学院主任教授、中国科学院分子植物科学卓越センター研究員の徐志紅氏はこう語った。

現在、我が国は、自主的かつ完全な生物育種研究開発システムを初歩的に構築しており、病虫害抵抗性、除草剤抵抗性、干ばつ・塩害抵抗性、栄養品質向上などの重要な遺伝子に対する自主的な知的財産権と中核技術を有しています。綿、米、トウモロコシなど遺伝子組み換え作物の基礎研究と応用研究により、独自の利点と特徴が形成されてきました。同時に、近年のGMO産業化の着実な進歩により、わが国の育種チームと製品はすでにかなりの国際競争力を備えています。

「次のステップでは、科学を尊重し、厳格な監督のもとで生物育種の産業化をさらに推進し、トウモロコシや大豆のバイオテクノロジー品種の承認と推進を加速し、現代の生物育種技術の革新に貢献する必要がある。」

遺伝子組み換え大豆はコストを大幅に削減し、効率を高めることができる

大豆は私の国で最も顕著な需給矛盾を抱える作物の一つです。私の国の大豆の年間需要は約1億1千万トンです。 2022年現在、わが国の大豆栽培面積は1億5000万ムー、総生産量は2000万トンを超えており、消費者の需要を満たすには程遠い状況です。我が国は毎年、米国、ブラジル、アルゼンチンから大豆を輸入するために数千億人民元を費やしています。

同時に、我が国の大豆生産能力と諸外国のそれとの間には依然として大きな格差が存在します。 2022年、わが国の1ムー当たりの大豆平均収穫量はわずか132キログラムであったのに対し、米国では225キログラムに達した。国内の平均収穫量は米国の60％未満であり、1996年から2022年までほとんど明らかな変化はありません。わが国の大豆収穫量と米国との格差も徐々に広がっています。 1996年には1ムー当たりの平均収穫量は55キログラムだったが、2022年までにその差は93キログラムに広がった。

「長年の研究と開発を経て、我が国は除草剤耐性と害虫耐性を持つ遺伝子組み換え大豆を独自に育成しました。現場での試験により、遺伝子組み換え大豆を植えることで効率的かつ簡素化された雑草防除が可能になり、コスト削減と効率向上の明らかな利点が得られることが分かりました。」中国農業科学院作物科学研究所の研究員であり、国家大豆産業技術システムのポストサイエンティストである郭勇氏はこう語った。

従来の大豆と除草剤耐性遺伝子組み換え大豆の雑草防除効果を比較分析した結果、3つの大きな特徴が明らかになりました。まず、除草剤耐性遺伝子組み換え大豆は、雑草をより徹底的に除去することができ、悪性雑草に対しても優れた防除効果を発揮します。第二に、除草期間が比較的長いため、連続した降雨時や圃場での作業が困難な場合でも良好な作業が行えます。第三に、使用されるグリホサート除草剤は残留性が低いため、他の作物との輪作を効果的に達成できます。

「それに比べて、除草剤耐性遺伝子組み換え大豆を植えることで、雑草防除のコストを50％～60％削減できます。生産量の増加という点では、雑草防除がより徹底されるため、雑草による収穫量損失が減ります。さらに、除草剤耐性遺伝子組み換えトウモロコシと大豆の適用により、大豆とトウモロコシの輪作が実現し、農業の持続可能な発展を維持し、農業をより環境に優しくし、優れた経済的および社会的利益を達成できます。」郭勇は言った。

なぜ除草剤耐性と害虫抵抗性の 2 つの特性をターゲットにするのでしょうか?

中国農業科学院バイオテクノロジー研究所研究部長で研究者の王有華氏は、科学者たちは現代の技術、特に農業バイオ育種技術を活用して、耕作地の急激な減少、水資源災害の頻発、環境悪化など、農業生産が直面する困難な問題を解決することに尽力していると語った。遺伝子組み換え技術を応用して新しい病気や害虫に強い品種を開発することで、高く安定した作物の収穫量を確保し、農薬散布と環境汚染を減らすことを目指しています。新しい除草剤耐性品種の栽培により、不耕起が実現し、雑草防除の効率が向上し、労働コストが削減されます。養分を効率的に利用する新品種の栽培により、肥料利用率の向上が期待される。干ばつ耐性と塩性アルカリ性耐性の新しい品種の開発により、水資源の利用効率が向上し、塩性アルカリ性土壌の利用可能な範囲が拡大します。

現在、世界71カ国が遺伝子組み換え技術を応用しており、そのうち29カ国が栽培を承認し、42カ国が遺伝子組み換え製品の使用を承認している。ある国が遺伝子組み換え技術を採用するかどうかは、主にその国の農業の発展と産業の配置における個別の違いによって決まります。アメリカ、ブラジル、アルゼンチンなど耕作地資源が豊富な国では、遺伝子組み換え作物の開発が盛んに行われており、自給自足が可能になるだけでなく、輸出による外貨獲得も可能となっている。対照的に、ヨーロッパや日本など耕作地が限られている国では、付加価値の高い農業を発展させ、大量の農産物を輸入することで国内需要を満たすことを好みます。したがって、これらの国々は遺伝子組み換え作物を栽培していないにもかかわらず、遺伝子組み換え農産物を輸入しているのです。

現在、世界で認可されている遺伝子組み換え作物は32種類に増えている。トウモロコシ、大豆、菜種などの重要な農作物のほか、パパイヤなどの果物、ブラジルの虫に強いサトウキビ、米国の褐変防止リンゴなどが含まれる。各国は自国の状況に基づいて多くの産業用途を承認していますが、世界で最も広く使用されている形質は除草剤耐性と昆虫耐性であり、農業の発展を確実にする上で重要な役割を果たしています。

▲アメリカの褐変防止リンゴ

「まず除草剤耐性遺伝子を見てみましょう。除草剤耐性形質は世界の遺伝子組み換え作物の80％以上を占めており、雑草防除特性に対する世界的な需要が非常に大きいことを示しています。何千年もの間、雑草防除は農業生産において緊急に解決しなければならない困難な問題でした」と王有華氏は語った。

幼い頃、私たちは皆、「農民を憐れむ」という古い詩を学びました。「太陽が空の最も高い位置にあるとき、私は畑を耕し、汗が土に滴ります。皿の上の米の一粒一粒が懸命な労働の結果であることを誰が知っているでしょうか。」農民たちが懸命に草取りをしている様子を描いています。現在使用されている従来の除草剤は、省力化、高効率、即効性に優れているものの、雑草と作物を効果的に区別することが困難です。一般的に致命的であり、偶発的な傷害を引き起こしやすいだけでなく、土壌に農薬が残留して次の作物の栽培に影響を与えるという問題もあります。遺伝子組み換え除草剤耐性作物は特定の除草剤に耐性があり、その産業応用により、前述の雑草防除問題を効果的に解決し、人件費を削減し、栽培パターンの変革と向上を促進することができます。

なぜもう一つの特徴として耐虫性が選ばれたのでしょうか?国連食糧農業機関のデータによると、害虫や病気による世界の農作物の損失は毎年2,500億米ドルを超えています。伝統的な農薬管理方法は害虫を予防・管理することができますが、農薬の大規模な使用は生産コストを増加させるだけでなく、人間の生命と健康、生態環境に深刻な脅威をもたらします。分子生物学の発展により、科学者は大豆、綿、トウモロコシなどの作物に害虫耐性遺伝子を導入することに成功し、作物の害虫耐性特性を実現し、農薬への依存を大幅に減らしました。これは大きな経済的利益をもたらすだけでなく、生態系環境や人間の健康に対する農薬の潜在的なリスクも軽減します。

近年、我が国の生物育種に関する基礎研究は国際的にも最先端を走っており、除草剤耐性や病虫害抵抗性など育種価値の高い遺伝子を数多く獲得しています。現在、認可された特許数は世界第1位の米国に次ぐ第2位です。現在、我が国は米国、ブラジル、アルゼンチンなどから遺伝子組み換え大豆やトウモロコシを大量に輸入しており、我が国の畜産部門の発展を事実上保証しているものの、関連技術や品種の中核となる知的財産権は依然として多国籍企業の手に握られている。

「将来、自給自足を達成したいのであれば、独自に革新した遺伝子組み換え大豆やトウモロコシの産業応用を加速し、広範囲の害虫抵抗性や複数の除草剤に対する耐性など複雑な特性を持つ優れた遺伝子組み換え主要品種の栽培を加速し、新たな世界農業産業革命の主導権を握り、科学技術支援と製品備蓄を充実させなければならない。」王有華はついに言った。

記者：季静静

グラフィックエディター/陳勇傑