我是一個簡單的人。如果我看到基因工程樹木的田間試驗,我就會閱讀它。 最近的一篇預印本報告了迄今為止最大的美國栗樹田間試驗,這些樹木經過基因工程以抵抗一種病害。結果看起來很有希望。 為了提供背景:美國曾經充滿了美國栗樹。曾經有數十億棵,每棵樹的自然壽命超過500年。 然而,在19世紀末,一批亞洲栗樹的進口無意中將一種搭便車的真菌引入了美國的苗圃。這種真菌,名為Cryphonectria parasitica,於1904年由布朗克斯動物園的林務員赫爾曼·梅爾克首次在紐約的一棵美國栗樹上被識別。 這種真菌在20世紀初期在美國擴散(其孢子可以在風中漂浮幾英里)。到1950年代,這種真菌基本上感染了美國所有的美國栗樹,至少殺死了40億棵樹。(美國仍然有一些成熟的完整樹木,但它們真的很稀有。緬因州似乎擁有大部分,包括一棵在洛維爾的美國栗樹,高達115英尺。) 當真菌附著在樹木上(在小傷口中)時,真菌會生長並殖民內皮。它會窒息樹木,形成潰瘍,並阻止樹木向外生長,從而切斷了傷口部位上方組織的韌皮部運輸。真菌使用一種名為草酸的化學物質來侵蝕樹木。 在2010年代中期,紐約州立大學的研究人員製造了一種能抵禦真菌的轉基因美國栗樹。這些研究人員從小麥中提取了一個基因,稱為草酸氧化酶(或OxO),並將其拼接到一棵美國栗樹幼苗中。這個基因表達一種酶,將草酸分解為過氧化氫和二氧化碳,從而中和它。而且,重要的是,這個基因由一個促進子驅動,該促進子在樹的基本每個組織中表達這種蛋白質。 OxO基因並不使樹木免疫;它只是幫助樹木耐受真菌。樹木仍然可以出現潰瘍並傳播真菌。 但無論如何,接下來談談這篇論文。 這是一項為期兩年的轉基因幼苗與野生型兄弟的田間試驗。這是迄今為止最大的此類試驗;之前的論文使用了大約3棵樹。而在這項研究中,261棵樹在三次重複中被接種了真菌。轉基因樹(攜帶OxO基因)“在基本每個指標上都持續表現優於它們的[野生型]兄弟”以及中國栗樹。每年,這些研究人員都會接種樹木,然後在90天後測量樹木周圍潰瘍(或真菌生長)的長度。這些樹木被種植在緬因州的凱普伊莉莎白的一個果園中。 關鍵結果是轉基因樹在基本每個指標上都表現得比它們的野生型兄弟更好。它們的潰瘍較小,並且從這些潰瘍中釋放的真菌孢子也較少。儘管有一年相當顯著的乾旱條件,但生長仍然正常。 這對美國栗樹來說是一個非常有希望的跡象,或許是通過基因工程得以拯救。