综述:顺基因学——一种用于水果作物改良的先进育种技术

【字体: 时间:2025年06月17日 来源:Euphytica 1.6

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  (编辑推荐)本文系统阐述了顺基因学(cisgenics)在水果作物改良中的核心优势:通过转移有性兼容植物的基因精准改良性状,规避传统育种的连锁累赘(linkage drag),兼具转基因(transgenic)的高效性与公众接受度。重点解析了苹果、葡萄等案例中的抗病性提升,并探讨了组学(omics)技术对未来热带水果研究的推动作用。

  

Abstract

顺基因学(cisgenics)作为现代农业中的革命性育种技术,通过从有性兼容物种中转移目标基因,在保持物种完整性的同时精准增强理想性状。与传统转基因技术(transgenic)相比,其仅引入近缘种的功能基因,显著降低了生态风险和公众疑虑。

技术原理与优势

该技术通过基因枪或农杆菌介导法,将启动子-基因-终止子完整单元转入受体植物,规避了传统育种中长达数十年的连锁累赘(linkage drag)问题。以苹果抗黑星病(Vf基因)为例,顺基因品种仅需2-3年即可实现性状整合,而常规杂交育种需耗时15年以上。

典型应用案例

• 葡萄:转入野生葡萄的抗白粉病(PMR1
)基因,使酿酒葡萄维持风味的同时降低90%杀菌剂使用
• 草莓:RdRP基因的导入使灰霉病(Botrytis cinerea)感染率下降75%
• 热带水果盲区:香蕉、芒果等作物的顺基因研究尚不足现有文献的12%,亟需突破

监管与公众接受度

欧盟将顺基因作物归类为"非转基因"(GMO-free),而美国仍要求田间试验数据。消费者调研显示,68%受访者认为顺基因产品"与传统食品同等安全",这一比例显著高于转基因食品的接受度(29%)。

未来展望

结合单细胞测序(scRNA-seq)和CRISPR-Cas9
技术,未来有望实现多基因叠加改良。作者特别强调需建立热带水果的顺基因数据库,以应对气候变化带来的新病原体威胁。

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