我是一名简单的人。如果我看到基因工程树木的田间试验,我就会阅读它。 最近的一篇预印本报告了迄今为止最大的美国栗树田间试验,这些树木经过工程改造以抵抗一种病害。结果看起来很有希望。 为了提供一些背景:美国曾经充满了美国栗树。它们有数十亿棵,每棵树的自然寿命超过500年。 然而,在19世纪末,一种亚洲栗树的进口无意中将一种搭便车的真菌引入了美国的苗圃。这种真菌,名为Cryphonectria parasitica,最早是在1904年由布朗克斯动物园的一位林务员赫尔曼·梅尔克尔在纽约的一棵美国栗树上识别出来的。 这种真菌在20世纪初传播到美国(其孢子可以在风中漂浮数英里)。到1950年代,这种真菌几乎感染了美国所有的美国栗树,导致至少40亿棵树死亡。(美国仍然有一些成熟的完整树木,但它们真的很稀有。缅因州似乎拥有大部分,包括一棵在洛维尔的115英尺高的美国栗树。) 当真菌附着在树木上(在一个小伤口中)时,真菌会生长并定殖在内皮层。它窒息树木,形成癌肿,并阻止其向外生长,从而切断了伤口部位以上组织的韧皮部运输。真菌通过一种叫做草酸的化学物质来侵蚀树木。 在2010年代中期,纽约州立大学的研究人员制造了一种转基因美国栗树,可以抵御这种真菌。这些研究人员从小麦中提取了一种叫做草酸氧化酶(或OxO)的基因,并将其拼接到一棵美国栗树幼苗中。这个基因表达一种酶,可以将草酸分解为过氧化氢和二氧化碳,从而中和它。而且,重要的是,这个基因由一个在树木几乎每个组织中表达这种蛋白质的启动子驱动。 OxO基因并不使树木免疫;它只是帮助它们耐受真菌。树木仍然可以出现癌肿并传播真菌。 不过,接下来谈谈这篇论文。 这是一个为期两年的转基因幼苗与野生型兄弟的田间试验。这是迄今为止最大的此类试验;之前的论文使用了大约3棵树。而在这项研究中,261棵树在三个重复中被接种了真菌。转基因树(携带OxO基因)“在几乎每个指标上都持续优于它们的[野生型]兄弟”,以及中国栗树。每年,这些研究人员都会接种树木,然后在90天后测量树木周围癌肿(或真菌生长)的长度。这些树木被种植在缅因州的凯普伊丽莎白的一个果园中。 关键结果是转基因树在几乎每个指标上都表现得比它们的野生型兄弟更好。它们的癌肿更小,并且从这些癌肿中释放的真菌孢子也更少。尽管有一年相当严重的干旱条件,生长仍然正常。 这对美国栗树来说是一个非常有希望的迹象,或许是通过基因工程得以拯救。