由于植物育种依赖于基因重组，需将基因引入优良种质再进行回交，因此研发新的作物品种是一个耗时且成本高昂的过程。本文提出了一种灵活、快速和大规模扩展的替代技术，该技术可以瞬时针对植物内的各种调节回路，使得操作员指定的农艺性状改变，如开花时间、春化要求、植株高度或抗旱性。
本方法侧重于实验室科学中常用的两种载体:作为主要DNA载体的农杆菌和作为辅助/主要载体和信息分子放大器的RNA病毒扩增子。研究者围绕RNA病毒转染方法重新设计了基因传递、扩增和表达技术，这些技术可以在产业化规模和许多作物上实施。该过程不涉及植物基因组的遗传修饰，因此仅限于单代植物，具有广泛适用性、快速性、可调性和通用性的特点，并可在作物种植周期的大部分时间内使用。基于RNA的重编程可能对植物病原体的大流行特别有用，但也可用于商业种子生产和孤生作物的快速适应。
1.使用农杆菌或VPs传递的病毒载体转染各种作物
2.使用病毒载体诱导和抑制几种植物的开花
3.通过病毒载体对赤霉素代谢途径的调节来改变几种作物的植株高度
4.使用喷雾农杆菌传递的PVX载体对番茄的其它农艺性状进行瞬时重编程
5.使用修饰的PVX载体增强病毒传播、扩增和重组蛋白积累
6.农杆菌和病毒载体在转基因植物和土壤中的归宿(温室和开阔地)
新技术的引入始终是一个挑战。预计本文描述的技术将首先在某些特定领域获得监管部门的批准和商业认可，然后才会引起对大规模主要作物主流应用的关注。其中一个应用领域是商业种子的生产，通过加速开花时间或控制不育可以使生产更简单和更有效。另一种方法是更快速地种植孤生作物(例如小米、苋菜、荞麦、豇豆、藜麦和木薯)，以控制开花、提高耐旱性等。目前，基于RNA的病毒疫苗在人类健康方面的迅速批准和采用表明，在不可避免的主要植物病原体爆发期间，RNA转染农业的预期效果将大大促进接受的速度。
来源：https://doi.org/10.1038/s41477-021-00851-y
公众号：农业之巅
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