基因编辑可以将这种野生孤儿水果变成你最喜欢的新浆果

快说说一种尝起来像番茄、菠萝或芒果等热带水果的橙色水果，再加上一丝香草味和一丝酸味。不知道该说什么？如果您不熟悉酸浆果，请不要惊慌。您很可能从未吃过酸浆果，因为它不是一种容易种植和收获的水果。但现在，我们即将看到它最终成为主流作物，并进入街角的超市——这要归功于基因编辑。科学再次取得了成功。

在周一发表于《自然植物》杂志上的一篇论文中，一组科学家报告称，他们成功利用基因编辑工具 CRISPR 使酸浆成为对农民更具吸引力的农作物，也使酸浆成为对消费者更具吸引力的水果。这项新发现不仅对酸浆来说是个好消息，对任何想要推广各种孤儿作物的人来说都是好消息：这些植物可能在当地或地区有足迹，但由于生产问题而无法在大众市场上找到。

纽约州伊萨卡市博伊斯汤普森研究所植物生物技术研究中心主任乔伊斯·范埃克说：“我们对这项工作感到非常兴奋。我们可以看到这种技术在现实世界中的应用，不仅适用于酸浆果，还适用于其他作物。”

数千年来，人类一直依靠传统的育种方法驯化和培育更适合农业和消费的野生作物。有时我们只需几代人就能取得突破。有时这需要数千年的时间。全球市场只采用少数孤儿作物（藜麦是最近最多产的例子之一）。

CRISPR 等基因编辑工具的出现，能够轻松地剪掉不需要的 DNA 片段，并用另一个片段替换（如果需要），意味着能够几乎立即将植物变成更理想的作物——可以养活更多的人、提供更多的营养、抵御干旱和自然灾害，并且味道更好。

当 CRISPR 出现时，Van Eck 和她的同事利用它来绘制和修改决定植物结构特征（如生长和大小）的番茄基因。

“它真的是一个强大的工具，”范埃克说。基于他们对西红柿所做的研究，她和利普曼很快开始研究 CRISPR 可以如何改良孤儿作物。

介绍一下酸浆浆果，原产于中美洲和南美洲，但在西半球的许多地方都有种植，包括纽约州的部分地区。酸浆浆果很有潜力成为一种受欢迎的浆果：它们营养丰富、味道鲜美，并且在整个生长季节都会结出果实——你可以在 5 月底或 6 月初将它们种在地里，它们会一直结出果实，直到第一次霜冻。在少数销售酸浆浆果的市场，它们是一种热销的新品。

“它有很多优点。经过改良，我们认为这种植物有潜力成为美国一种新的特色粮食作物，”范埃克说。“对我们来说，这真的令人兴奋，不仅因为生物学和遗传学，还因为它具有实际应用价值。”

但酸樱桃仍是孤儿作物，原因不言而喻。“它有这种野生、蔓生、杂草丛生的生长习性”，占用了相当多的空间，范埃克说。“从农业的角度来看，这不是很理想的。”它也是一种非常小的水果，大小与樱桃番茄相当。最后，这些果实经常在成熟前就掉落到地上，给采摘带来麻烦，并影响选择种植它们的农民的生产价值。

Van Eck 和她的团队希望直接解决导致这三个问题的基因。值得庆幸的是，他们已经从之前的研究中获得了番茄的基因路线图，他们也可以将其作为番茄基因的大致指南。他们使用 CRISPR 靶向控制自我修剪的基因，以阻止植物开花后枝条生长并培育出更温顺的植物。他们还靶向一种名为 CLAVATA 1 的基因来增加果实大小，使果实重量增加 25%。编辑导致过早落果的基因的工作仍在进行中，但鉴于该团队在其他两个方面取得的成功，Van Eck 和她的同事似乎已经接近目标。

不过，不要指望酸浆很快就能进入当地的全食超市。我们必须首先验证这项技术不会对植物的其他部分产生意外（即不安全）的影响。此外，虽然研究团队可以在学术许可下免费使用 CRISPR，但如果他们计划销售新改良的酸浆植物，他们就需要购买一个，或者与有钱的公司或投资者合作。现在判断事情会朝什么方向发展还为时过早。

不要指望对酸浆果有效的技术也能对其他孤儿作物有效。范埃克提到，虽然针对酸浆果基因相对容易，但同样的技术在应用于近亲金莓时却存在问题。这证明，尽管 CRISPR 具有广泛的通用性，但每种作物在基因转化方面仍需要特别注意。

尽管如此，新成果实际上证明了基因编辑总体上可以纠正孤儿作物的问题，否则孤儿作物可能会在市场上占据更大的份额。有了这种工具箱，农业学家就可以超越现有的主流食品，扩大农民可以种植和消费者可以购买的食品范围。

“这个项目让我们非常开心，”范埃克说。“我们非常期待未来能做些什么。”