研究人员编辑霞多丽基因以增强对白粉病的抗性

意大利和荷兰的研究人员报告了一项葡萄藤基因组编辑工作，旨在培育对白粉病和霜霉病具有抗性的霞多丽和微型葡萄藤克隆。这两种病害会推动葡萄园大量使用农药。

该研究以扩展摘要形式发表于 IVES OpenScience，收录于 GiESCO 2017 会议系列。作者表示，栽培葡萄 Vitis vinifera 仍然极易受到真菌及类真菌病害侵染，尤其是白粉病（常称 PM）和霜霉病（DM）。这些感染是种植者在整个生长季反复施用杀菌剂的主要原因之一。

研究团队聚焦于植物自身所谓的易感基因。在报告中，他们指出，先前研究已经表明 MLO 基因家族在葡萄对白粉病的易感性中具有重要作用。他们还提到了 DMR6，这一基因在拟南芥（Arabidopsis thaliana）中被确认与对白霉病的易感性相关，但其在葡萄中的作用尚未得到证实。

研究人员使用 CRISPR/Cas9，试图敲除特定的 MLO 和 DMR6 基因，同时保留葡萄藤的品种和克隆身份。这一点对酿酒葡萄尤为重要，因为传统的抗病育种往往需要将 Vitis vinifera 与其他材料杂交，这可能改变与已知品种相关的性状。相比之下，基因组编辑正被探索为一种在不从头重塑葡萄的情况下，定向改变某一目标性状的方法。

根据摘要，来自霞多丽和微型葡萄藤品种的胚性愈伤组织通过携带用于编辑这些基因的 CRISPR/Cas9 载体的根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）进行了转化。随后，对从编辑组织中再生的体外植株进行了测序。测序证实，在预定靶位点出现了小片段插入和缺失，以及单核苷酸多态性。

该报告没有提供田间表现数据或商业化上市计划，也没有说明抗性是否已经在葡萄园条件下得到验证。相反，它描述的是编辑葡萄材料的生成，以及目标遗传变化已被引入的确认。作者将这项工作定位为朝着培育对白粉病和霜霉病具有抗性的克隆迈出的一步。

这项研究由意大利圣米歇尔阿迪杰的 Fondazione Edmund Mach 研究与创新中心，以及荷兰恩克赫伊曾的 Scienza Biotechnologies 的科学家共同完成。列出的作者包括 Lisa Giacomelli、Tieme Zeilmaker、Mickael Malnoy、Riccardo Velasco、Roberto Viola、Jeroen Rouppe Van Der Voort 和 Claudio Moser。

对于葡萄酒行业而言，即便实际应用前景仍不确定，其潜在意义也十分明确。如果能够在不改变葡萄核心品种特性的前提下培育出抗病克隆，葡萄园最终或许可以减少杀菌剂使用、降低部分生产成本，并在霉病压力较大的年份提升作物健康稳定性。这对传统生产者和注重可持续发展的生产者都可能具有重要意义，尤其是在为保护产量和果实品质而需要反复处理的地区。

这项工作也出现在葡萄栽培面临越来越大压力、需要在保持葡萄园一致性的同时减少化学投入的背景下。霞多丽是全球种植最广泛的酿酒葡萄之一，因此，任何能够在保持其既有特征不变的同时实现抗病的成功策略，都会在饮料行业引发关注。最终结果将很大程度上取决于后续测试、对基因组编辑葡萄藤的监管处理，以及编辑植株能否在不对生长、产量或葡萄成分造成不良影响的情况下提供持久抗性。