長期以來，美國的水果種植戶一直擔心有害的柑橘衰退病毒會入侵他們的果園。但現在，這種破壞性極強的病原體可能成為他們最好的希望，因為他們正在與一種更嚴重的疾病作鬥爭，這種疾病正在摧毀美國南部的柑橘作物。
農業公司南方花園柑橘公司（位於佛羅里達州克萊維斯頓）於 2 月份向美國農業部 (USDA) 申請批准使用柑橘衰退病毒 (CTV) 的工程改造版本來攻擊柑橘黃龍病的細菌。過去十年，這種疾病已使美國橙子產量減半，並有可能徹底摧毀價值 33 億美元的美國產業。
關於該申請的必要公眾評議期於上週結束，美國農業部現在將評估工程病毒可能對環境造成的影響。
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工程 CTV 的田間試驗已在進行中。如果該請求獲得批准，這將是首次將這種方法用於商業用途。它也可能為避開與轉基因作物相關的法規和公眾汙名提供機會。
“現在正在進行一場真正的競賽，以拯救柑橘，”加州大學戴維斯分校的食品科學家卡羅琳·斯盧普斯基說。“這種疾病無處不在，而且非常可怕。”
工程病毒只是為解決柑橘黃龍病而探索的方案之一。其他專案旨在利用 CRISPR-Cas9 技術編輯柑橘樹的基因組，使其更耐受害蟲，或者改造樹木以表達防禦基因或阻止疾病傳播的短 RNA 分子。當地種植者還資助了一個國際專案，該專案對柑橘樹進行了測序，以尋找更多對抗柑橘黃龍病的武器。
“這裡存在巨大的科學機遇，”加州大學戴維斯分校的植物病理學家布萊斯·福爾克說。“我們需要利用新技術。”
柑橘黃龍病是由Candidatus Liberibacter 屬的候選細菌引起的。這種細菌透過被稱為亞洲柑橘木蝨（Diaphorina citri）的吸食汁液的飛行昆蟲傳播，導致柑橘樹結出苦澀、畸形的果實，下半部分呈綠色。這種疾病的中文名稱也廣為人知，即黃龍病。
2005 年，邁阿密報告了美國第一棵出現症狀的樹。“我們當時就‘糟了’，”佛羅里達大學萊克阿爾弗雷德分校培育新品種柑橘的弗雷德·吉米特說。
一些研究人員在對抗這種疾病方面取得了意外的成功。吉米特的團隊在疫情爆發初期釋出了一種名為“糖鈴”的柑橘品種。儘管這些樹木後來感染了C. Liberibacter，但如果植物得到適當的修剪和營養，農民仍然能夠收穫相當可觀的甜橙。但很難在此基礎上再接再厲：這些樹木為何對這種疾病具有相對耐受性仍然是一個謎。
多年來，南方花園柑橘公司一直在對植物進行基因工程改造，使其表達從菠菜中提取的基因，以防禦這種疾病。該公司表示，田間試驗結果表明具有一定程度的保護作用。但是，這種方法需要多年才能滿足轉基因作物上市的監管要求。而且，消費者可能不會接受來自轉基因樹木的水果或果汁。
因此，南方花園柑橘公司增加了一種不同的方法，並於 2 月份開始了工程 CTV 的美國農業部審批流程。該公司不希望改造樹木，而是希望改變無害 CTV 品系的基因組，使其產生菠菜防禦基因。該公司計劃將感染病毒的樹枝嫁接到樹木上。今年 4 月，美國農業部宣佈將開始環境影響報告書的編制工作，這一過程通常需要大約兩年時間，並且是該部門允許商業化使用改造病毒所必需的。
由於病毒不會改變水果，因此這種方法可能使農民能夠辯稱橙子不是轉基因的，從而避免監管並減少公眾疑慮。
這也是尋找在關閉時賦予抗病性的基因的獨立專案的目標。如果研究人員能夠找到此類基因，他們可以使用 CRISPR 技術使其失活。佛羅里達大學的植物病理學家王念也在使用這種方法編輯橙子樹，並希望在 2019 年之前知道它們是否具有抗病性。其他人正在木蝨中使用 RNA 干擾來關閉允許昆蟲傳播細菌的基因。
目前，一個問題佔據主導地位：柑橘產業能否在這些解決方案進入果園之前倖存下來。“這是一種非常具有破壞性的疾病，”吉米特說。“種植者十年前就需要答案。”
本文經許可轉載，並於 2017 年 5 月 16 日首次發表。