基因編輯能否拯救世界巧克力?

科學家們正在競相拯救可可樹免受毀滅性病毒和真菌的侵害

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根據一份新的報告,真菌和病毒正準備毀滅巧克力,這就是為什麼科學家們正在競相使用名為 CRISPR-Cas9 的基因編輯工具來拯救可可樹——這種樹長出色彩鮮豔、足球大小的豆莢,其中包含用於製作巧克力的豆子。

可可樹 (Theobroma cacao) 生長在熱帶環境中,大約在赤道以北和以南 20 度範圍內。對於巧克力愛好者來說不幸的是,真菌也在熱帶條件下繁茂,並且很容易感染整個可可樹農場,導致霜黴病、黑 pod 病和女巫掃帚病等有害病症, 根據美國國家海洋和大氣管理局 2016 年的一份報告

“可可可能會受到幾種毀滅性病症的困擾,”加州大學伯克利分校植物與微生物生物學系教授 Brian Staskawicz 在 1 月 2 日的一份宣告中說。“我們正在開發 CRISPR 編輯技術來改變可可植物中的 DNA,使其更能抵抗病毒和真菌疾病。” [科學家剛剛用 CRISPR 完成的 10 件驚人的事情]


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人為造成的氣候變化也使這些樹木面臨風險,因為溫室氣體排放造成的溫度升高可能會改變可可樹通常生長的氣候條件,主要是在西非和印度尼西亞。根據 2016 年的報告,這些更溫暖和乾燥的條件可能會導致最早在 2050 年出現巧克力短缺。

巧克力不僅僅是一種美味的零食。根據世界可可基金會的資料,可可有助於在全球範圍內僱用多達 5000 萬人。為了拯救這種樹及其作物,生產 M&M's、3 Musketeers 和 Snickers 的瑪氏公司已與創新基因組學研究所 (IGI) 的科學家合作,培育出能夠抵抗某些真菌和病毒的樹木。

他們的主要工具是 CRISPR-Cas9,這是一種分子剪刀,可以精確地剪切出 DNA 片段,並用新的 DNA 片段替換它們。IGI 植物基因組學和轉化主任 Myeong-Je Cho 已經在研究可可幼苗,尋找幫助可可種植者即使在氣候變暖和真菌侵入他們的農場時也能繼續留守的方法。

在可可專案中獲得的任何經驗教訓都可以應用於其他作物。

“類似的策略應該有助於保護各種植物免受感染,包括重要的作物,如木薯、水稻和小麥,”Staskawicz 說。

與傳統的雜交授粉植物相比,CRISPR-Cas9 可能會幫助研究人員更快地找到抗真菌和抗病毒的樹木。可可樹需要五到七年的時間才能長出色彩鮮豔的豆莢,而且在豆莢長成之前,尚不清楚這些豆莢是否容易受到疾病的影響。藉助 CRISPR-Cas9,科學家們可以從一開始就將植物設計成具有抵抗力

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