《Current Research in Biotechnology》：Harnessing genome editing for post-harvest improvement of crops: a comprehensive bibliometric and literature review
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本综述系统性探讨了基因组编辑技术（特别是CRISPR/Cas9）在作物采后性状改良中的前沿应用。通过文献计量学与综述分析，揭示了该领域在延长果蔬货架期、提升营养品质、增强抗病性及非生物胁迫耐受性方面的巨大潜力，为构建可持续的全球粮食体系提供了革命性策略。
在全球粮食安全挑战日益严峻的今天，减少采后损失已成为保障食物供应的关键环节。传统的育种和化学处理方法在应对果蔬采后快速腐烂、品质劣变等问题上，往往显得力不从心。然而，以CRISPR/Cas9为代表的基因组编辑技术的崛起，为精准、高效地改良作物采后性状开辟了全新道路。一篇于2025年发表的综述文章，通过文献计量学与系统性综述相结合的方法，为我们描绘了基因组编辑在采后生物学领域应用的宏伟蓝图。
研究领域的兴起与全球格局
这项研究对2012年至2025年间的845篇核心文献进行了深入分析，揭示出该领域惊人的活力：年增长率高达22.17%，每篇文章平均获得17.44次引用。从全球视野来看，中国和印度是研究成果产出的“主力军”，两国不仅在发文数量上遥遥领先，其作者的出现频次也远超其他国家。然而，若论及文章的平均影响力，则以英国、西班牙、美国和意大利为代表的欧美国家表现更为突出，这表明它们的研究在推动领域发展上具有更强的“风向标”作用。从机构层面看，以中国农业大学为首的多所中国农业院校占据了高产机构榜单的前列，凸显了该国在该领域的集中投入。国际合作网络分析则清晰呈现出三大集群：以中国为中心的欧洲合作网、以印度为核心的亚太合作网，以及以美国为主导的美洲-非洲合作网。有趣的是，随时间演变的节点颜色显示，研究活跃度正从早期的欧美国家，逐步向近年来的中国、印度等亚洲国家转移。
核心研究方向：从基础生理到应用改良
通过关键词共现分析，研究者们勾勒出了该领域三大紧密相连的核心研究集群：
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植物生理与遗传调控（绿色集群）：这是所有应用的基础。该集群聚焦于控制采后性状的根本生物学过程，核心关键词包括生理、基因表达、代谢、果实、乙烯等。其核心逻辑在于，利用CRISPR/Cas9等工具精准编辑调控这些生理通路的关键基因。例如，靶向编辑乙烯生物合成中的关键基因，如1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）合成酶1（ACS1）和ACC氧化酶1（ACO1），或乙烯受体如ETR1，可以有效延缓果蔬的成熟衰老过程。同样，编辑控制细胞壁降解的基因（如果胶酶PG），则能维持果实的硬度，延长货架期。
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基因组编辑工具与育种应用（红色集群）：这是实现改良的技术引擎。该集群汇聚了“基因组编辑”、“植物育种”、“转基因植物”、“基因组学”等技术性词汇。它代表着如何将CRISPR/Cas9等工具转化为实际的育种能力。其与“采后”关键词的强关联，标志着一个育种范式的转变：现代育种的目标已明确将采后品质、耐储性和商品性作为遗传改良的核心靶标。
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采后品质与营养强化（蓝色集群）：这是技术应用的终极目标。该集群关注如何提升收获产品的品质和营养价值，关键词包括“采后”、“抗氧化剂”、“类胡萝卜素”和“生物强化”。基因组编辑技术正被用于提升番茄红素、β-胡萝卜素等健康有益化合物的合成，创造出功能强化型的食品。例如，通过编辑番茄的SlbZIP1基因可以提升糖分和氨基酸含量，从而改善风味；编辑水稻的SBEI和SBEIIb基因可以改变淀粉组成，提高抗性淀粉含量；敲除马铃薯的Vinv基因则能有效防止冷藏过程中“还原糖升高”现象，保持其适宜加工的风味和质地。
精准打击：基因组编辑的成功案例
综述中列举了一系列令人振奋的成功案例，展示了基因组编辑在解决不同采后挑战中的精准威力：
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延长货架期：编辑番茄的成熟抑制因子RIN基因，可以显著延迟果实成熟。针对木薯采后生理性变质（PPD）的关键基因MeF6′H簇进行编辑，为减少这种重要主食作物的采后损失带来了希望。
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增强抗病性：通过敲除“感病基因”，可以从源头阻断病原菌的攻击。例如，编辑柑橘的CsLOB1基因启动子，能赋予其对柑橘溃疡病的抗性。在番茄中，编辑SlDQD/SDH2基因可以通过增强苯丙烷类代谢途径，积累更多抗菌物质，从而提高对灰霉病等病害的抗性。
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提升非生物胁迫耐受性：编辑水稻的OsERA1基因，可以增强其对脱落酸（ABA）的敏感性，从而提高抗旱性，间接保障采后品质。而对番茄SlCBF1等冷胁迫相关基因的研究，则为理解并最终改善果蔬的冷害敏感性奠定了基础。
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改善营养品质：除了前述风味改良，编辑高粱的K2G基因，能显著降低其籽粒中难以消化的γ-卡非林蛋白含量，从而大幅提高蛋白质消化率，提升了这种抗旱作物的营养价值。
技术演进与未来展望
基因组编辑工具箱正在不断丰富。除了最常用的Cas9核酸酶进行基因敲除，表观遗传编辑器（如dCas12a）可以在不改变DNA序列的前提下调控基因表达，为精细调控复杂性状提供了新工具。而像Cas13这样的RNA靶向系统，则为防治甘薯病毒病等由RNA病毒引起的采后问题提供了全新解决方案。
当然，这项变革性技术的未来应用也面临着监管框架差异的挑战。美国、加拿大等国采取的“产品导向”监管政策，为创新提供了更清晰、宽松的环境；而欧盟等地区现行的“过程导向”严格监管，则在一定程度上增加了市场准入的不确定性和成本。全球监管政策的协调与演进，将是影响基因编辑作物能否快速造福全球粮食体系的关键因素之一。
展望未来，基因组编辑与人工智能、多组学技术的深度融合，将推动采后生物学进入系统设计的新阶段。通过多重编辑同步优化多个复杂性状，结合精准表型分析，我们将能够设计出从田间到餐桌都更具韧性、更富营养、更耐储存的“下一代作物”。基因组编辑已不仅仅是实验室里的新奇工具，它正成为构建一个更可持续、更富韧性的全球粮食系统的基石性力量。
