长期以来，美国的水果种植户一直担心有害的柑橘衰退病毒会入侵他们的果园。但现在，这种破坏性极强的病原体可能成为他们最好的希望，因为他们正在与一种更严重的疾病作斗争，这种疾病正在摧毁美国南部的柑橘作物。
农业公司南方花园柑橘公司（位于佛罗里达州克莱维斯顿）于 2 月份向美国农业部 (USDA) 申请批准使用柑橘衰退病毒 (CTV) 的工程改造版本来攻击柑橘黄龙病的细菌。过去十年，这种疾病已使美国橙子产量减半，并有可能彻底摧毁价值 33 亿美元的美国产业。
关于该申请的必要公众评议期于上周结束，美国农业部现在将评估工程病毒可能对环境造成的影响。
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工程 CTV 的田间试验已在进行中。如果该请求获得批准，这将是首次将这种方法用于商业用途。它也可能为避开与转基因作物相关的法规和公众污名提供机会。
“现在正在进行一场真正的竞赛，以拯救柑橘，”加州大学戴维斯分校的食品科学家卡罗琳·斯卢普斯基说。“这种疾病无处不在，而且非常可怕。”
工程病毒只是为解决柑橘黄龙病而探索的方案之一。其他项目旨在利用 CRISPR-Cas9 技术编辑柑橘树的基因组，使其更耐受害虫，或者改造树木以表达防御基因或阻止疾病传播的短 RNA 分子。当地种植者还资助了一个国际项目，该项目对柑橘树进行了测序，以寻找更多对抗柑橘黄龙病的武器。
“这里存在巨大的科学机遇，”加州大学戴维斯分校的植物病理学家布莱斯·福尔克说。“我们需要利用新技术。”
柑橘黄龙病是由Candidatus Liberibacter 属的候选细菌引起的。这种细菌通过被称为亚洲柑橘木虱（Diaphorina citri）的吸食汁液的飞行昆虫传播，导致柑橘树结出苦涩、畸形的果实，下半部分呈绿色。这种疾病的中文名称也广为人知，即黄龙病。
2005 年，迈阿密报告了美国第一棵出现症状的树。“我们当时就‘糟了’，”佛罗里达大学莱克阿尔弗雷德分校培育新品种柑橘的弗雷德·吉米特说。
一些研究人员在对抗这种疾病方面取得了意外的成功。吉米特的团队在疫情爆发初期发布了一种名为“糖铃”的柑橘品种。尽管这些树木后来感染了C. Liberibacter，但如果植物得到适当的修剪和营养，农民仍然能够收获相当可观的甜橙。但很难在此基础上再接再厉：这些树木为何对这种疾病具有相对耐受性仍然是一个谜。
多年来，南方花园柑橘公司一直在对植物进行基因工程改造，使其表达从菠菜中提取的基因，以防御这种疾病。该公司表示，田间试验结果表明具有一定程度的保护作用。但是，这种方法需要多年才能满足转基因作物上市的监管要求。而且，消费者可能不会接受来自转基因树木的水果或果汁。
因此，南方花园柑橘公司增加了一种不同的方法，并于 2 月份开始了工程 CTV 的美国农业部审批流程。该公司不希望改造树木，而是希望改变无害 CTV 品系的基因组，使其产生菠菜防御基因。该公司计划将感染病毒的树枝嫁接到树木上。今年 4 月，美国农业部宣布将开始环境影响报告书的编制工作，这一过程通常需要大约两年时间，并且是该部门允许商业化使用改造病毒所必需的。
由于病毒不会改变水果，因此这种方法可能使农民能够辩称橙子不是转基因的，从而避免监管并减少公众疑虑。
这也是寻找在关闭时赋予抗病性的基因的独立项目的目标。如果研究人员能够找到此类基因，他们可以使用 CRISPR 技术使其失活。佛罗里达大学的植物病理学家王念也在使用这种方法编辑橙子树，并希望在 2019 年之前知道它们是否具有抗病性。其他人正在木虱中使用 RNA 干扰来关闭允许昆虫传播细菌的基因。
目前，一个问题占据主导地位：柑橘产业能否在这些解决方案进入果园之前幸存下来。“这是一种非常具有破坏性的疾病，”吉米特说。“种植者十年前就需要答案。”
本文经许可转载，并于 2017 年 5 月 16 日首次发表。