柑桔黃龍病襲擊美國南部桔園。圖片來源：Joe Raedle/Getty

　　一直以來，美國果農(nóng)都擔(dān)心桔樹根枯病會“襲擊”自己的果園。但現(xiàn)在，這種毀滅性病原體或許成了他們戰(zhàn)勝另一種更嚴(yán)重柑桔疾病的最大希望。后者橫掃了該國南部桔園，讓大量果園荒蕪。

　　位于佛羅里達(dá)州的農(nóng)業(yè)公司——南方花園柑桔，已經(jīng)向美國農(nóng)業(yè)部（USDA）申請使用一種經(jīng)基因改良的桔樹根枯病病毒（CTV），攻擊引發(fā)柑桔黃龍病的細(xì)菌。在過去10年間，柑桔黃龍病已經(jīng)導(dǎo)致美國柑桔產(chǎn)量減半，并對該國33億美元市值的整個柑桔產(chǎn)業(yè)造成嚴(yán)重威脅。

　　近日，相關(guān)申請已經(jīng)進(jìn)入采集公眾意見階段，并且，USDA將評估這種轉(zhuǎn)基因病毒的環(huán)境影響。

　　轉(zhuǎn)基因CTV病毒的田間實驗已在進(jìn)行中。如果相關(guān)申請獲得通過，將是該方法首次商業(yè)化應(yīng)用。這也將為回避針對轉(zhuǎn)基因作物的管理和攻擊提供機會。

　　“現(xiàn)在，我們正在進(jìn)行一場拯救柑桔的比賽。”加州大學(xué)戴維斯分校食品學(xué)家Carolyn Slupsky說，“柑桔黃龍病無處不在，十分可怕。”

　　實際上，轉(zhuǎn)基因病毒只是科學(xué)家正在研發(fā)的抗擊柑桔黃龍病工具之一。還有研究者計劃使用CRISPR–Cas9編輯柑桔樹的基因，以便讓其對蟲害更有抵抗力，或者轉(zhuǎn)基因樹能表達(dá)防御基因或有更短的RNA分子，以便防止感染柑桔黃龍病。

　　當(dāng)?shù)胤N植者也幫助投資了一個跨國項目。該項目旨在測序柑桔樹基因，以便尋找更多抗擊柑桔黃龍病的基因。“該領(lǐng)域有很多科學(xué)機會。”加州大學(xué)戴維斯分校植物病理學(xué)家Bryce Falk說，“我們需要借助新技術(shù)。”

　　柑桔黃龍病是柑桔生產(chǎn)上最具毀滅性的病害,主要分布于巴西、美國、非洲南部以及東南亞各國、印度洋地區(qū)，染病果樹的果實常表現(xiàn)為青果，病果的果汁味酸、淡。該病的病原是韌皮部桿菌屬，主要通過以樹液為食的柑桔木虱傳播。

　　2005年，邁阿密報道了該國首棵感染這種疾病的柑桔樹。“瞬間我們覺得‘糟了’。”佛羅里達(dá)大學(xué)專門培育柑桔新品種的Fred Gmitter說。

　　實際上，一些研究者已經(jīng)在對抗柑桔黃龍病中取得了偶然勝利。就在疫情暴發(fā)時，Gmitter團隊發(fā)布了一個名為Sugarbell的柑桔品種。盡管那些樹也開始感染韌皮部桿菌，但如果種植者進(jìn)行適當(dāng)?shù)丶糁褪┓剩敲匆材苁斋@合理數(shù)量的甜桔子。

　　但這個成功難以復(fù)制：為何這種柑桔能抵抗該疾病依然成謎。

　　數(shù)年后，南方花園柑桔公司培育了轉(zhuǎn)基因柑桔，其能表達(dá)取自菠菜的基因，從而抵抗柑桔黃龍病。該公司表示，田間實驗結(jié)果顯示，該柑桔能在一定程度上抵御柑桔黃龍病。

　　但該方法將需要數(shù)年時間才能迎合相關(guān)部門轉(zhuǎn)基因作物上市規(guī)定。而且，消費者也可能不接受來自轉(zhuǎn)基因桔樹上的果實或果汁。

　　因此，南方花園柑桔公司又提出一個不同的方法，并且在今年2月將轉(zhuǎn)基因CTV申請?zhí)峤籙SDA。與轉(zhuǎn)基因桔樹不同，該公司希望改變有害菌株CTV的基因，以便其產(chǎn)生菠菜的防御基因。該公司計劃將感染轉(zhuǎn)基因CTV的樹枝嫁接的果樹上。

　　4月，USDA宣布將開始針對該申請的環(huán)境評估工作，該過程將需時2年，而且是該部門允許轉(zhuǎn)基因病毒上市前的必須步驟。

　　由于該轉(zhuǎn)基因病毒不會改變果實，因此該方法將允許農(nóng)民證明其桔子不是轉(zhuǎn)基因產(chǎn)品，以避免相關(guān)條例限制，并減少輿論質(zhì)疑。

　　此外，這些項目還有一個目標(biāo)，就是找到關(guān)閉后能幫助柑桔產(chǎn)生抗病性的基因。如果研究人員能找到這些基因，就能使用CRISPR使其失活。佛羅里達(dá)大學(xué)植物病理學(xué)家Nian Wang正使用該方法編輯桔樹，并希望弄清到2019年這些樹能否產(chǎn)生抗性。也有人在對柑桔木虱使用RNA干擾，以關(guān)閉讓該昆蟲傳播韌皮部桿菌的基因。

　　現(xiàn)在，一個主要問題是：柑桔產(chǎn)業(yè)能否等到相關(guān)解決方法付諸實踐？“這是一種令人難以置信的毀滅性疾病，10年前種植者就已經(jīng)在等待答案了。”Gmitter說。（張章編譯）

基因?qū)W家“征”病毒和“魔剪”抗擊柑桔病

圖文簡介

一直以來，美國果農(nóng)都擔(dān)心桔樹根枯病會“襲擊”自己的果園。但現(xiàn)在，這種毀滅性病原體或許成了他們戰(zhàn)勝另一種更嚴(yán)重柑桔疾病的最大希望。