由于植物育種依賴于基因重組，需将基因引入優良種質再進行回交，是以研發新的作物品種是一個耗時且成本高昂的過程。本文提出了一種靈活、快速和大規模擴充的替代技術，該技術可以瞬時針對植物内的各種調節回路，使得操作員指定的農藝性狀改變，如開花時間、春化要求、植株高度或抗旱性。
本方法側重于實驗室科學中常用的兩種載體:作為主要DNA載體的農杆菌和作為輔助/主要載體和資訊分子放大器的RNA病毒擴增子。研究者圍繞RNA病毒轉染方法重新設計了基因傳遞、擴增和表達技術，這些技術可以在産業化規模和許多作物上實施。該過程不涉及植物基因組的遺傳修飾，是以僅限于單代植物，具有廣泛适用性、快速性、可調性和通用性的特點，并可在作物種植周期的大部分時間内使用。基于RNA的重程式設計可能對植物病原體的大流行特别有用，但也可用于商業種子生産和孤生作物的快速适應。
1.使用農杆菌或VPs傳遞的病毒載體轉染各種作物
2.使用病毒載體誘導和抑制幾種植物的開花
3.通過病毒載體對赤黴素代謝途徑的調節來改變幾種作物的植株高度
4.使用噴霧農杆菌傳遞的PVX載體對番茄的其它農藝性狀進行瞬時重程式設計
5.使用修飾的PVX載體增強病毒傳播、擴增和重組蛋白積累
6.農杆菌和病毒載體在轉基因植物和土壤中的歸宿(溫室和開闊地)
新技術的引入始終是一個挑戰。預計本文描述的技術将首先在某些特定領域獲得監管部門的準許和商業認可，然後才會引起對大規模主要作物主流應用的關注。其中一個應用領域是商業種子的生産，通過加速開花時間或控制不育可以使生産更簡單和更有效。另一種方法是更快速地種植孤生作物(例如小米、苋菜、荞麥、豇豆、藜麥和木薯)，以控制開花、提高耐旱性等。目前，基于RNA的病毒疫苗在人類健康方面的迅速準許和采用表明，在不可避免的主要植物病原體爆發期間，RNA轉染農業的預期效果将大大促進接受的速度。
來源：https://doi.org/10.1038/s41477-021-00851-y
公衆号：農業之巅
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