打造下一代超级食品：BTI 释放黄金莓的商业潜力

　　黄金莓的口感介于菠萝和芒果之间，营养价值极高，堪称超级食物，在美国超市越来越受欢迎。然而，这种亮黄色果实的植株生长野蛮，难以控制，高度也使得大规模种植难以实现。博伊斯·汤普森研究所 (BTI) 的研究人员帮助解决了这个问题。

　　

黄金莓的味道介于菠萝和芒果之间，营养价值极高，堪称超级食物，在美国超市越来越受欢迎。但是，结出这种亮黄色果实的植物生长野蛮，难以控制，高度也使得大规模种植变得不切实际。

博伊斯·汤普森研究所 (BTI) 的研究人员帮助解决了这个问题。他们利用 CRISPR 基因编辑技术，包括 BTI 教授乔伊斯·范·埃克在内的合作团队，培育出了比野生近缘种矮 35% 的矮生黄金莓植株，使其适合商业化种植。

“金莓作为一种营养作物具有巨大的潜力，但其枝繁叶茂的生长习性阻碍了其商业化生产，”范·埃克说道。“这些新型的矮生植株可以高密度种植，无需大量的支架或棚架支撑，而且更容易维护和采收。”

这项发表在《植物、人类、星球上的研究表明，基于植物科学的解决方案可以快速改善那些尚未从传统育种计划中受益的小宗作物。

从野生到可耕种

原产于南美洲安第斯山脉地区的秘鲁酸浆（Physalis peruviana）已有数百年食用历史，但驯化程度不高。哥伦比亚目前年产量超过2万吨，其中40%出口以满足日益增长的全球需求。

研究团队借鉴了茄科相关作物的知识，以番茄和灯笼果中调控茎长的ERECTA基因为靶点。由于金莓是四倍体——含有四套染色体——研究人员需要编辑两个不同的ERECTA基因拷贝。

利用BTI开发的CRISPR技术和转化方法，他们成功培育出两个基因拷贝都经过精确编辑的植物。在对这些编辑过的植物进行杂交筛选，以获得更理想的果实风味后，研究团队培育出了稳定的“Erecta”品系，其节间比野生型植物短50%。

这种株型紧凑的植物结出的果实平均重 3.3 克，仅比美国市场上销售的商业黄金莓略小一些。

该团队已获得美国农业部 (USDA) 的认证，确认经过基因改造的植物不受植物病虫害法规的约束。现在，他们将寻求美国食品药品监督管理局 (FDA) 的批准，以便种植者能够立即开始商业化生产。

超越黄金莓

少数几种作物——小麦、水稻、玉米、大豆——主导着全球粮食生产，形成了一个脆弱的体系，极易受到干扰和疾病的影响。与此同时，数百种营养丰富的“小众作物”仍未得到充分利用，它们往往介于野生起源和商业可行性之间。

“这项研究表明，基因编辑如何能够补充传统植物育种技术在小宗作物育种中的应用，”范·埃克说。“我们可以整合数十年来主要作物品种的育种知识，利用CRISPR技术对特定性状进行精确修改，从而加速改良品种的培育——为植物育种者的工具箱增添一个强大的新工具。”

该团队已确定了推进黄金莓种植的几个有前景的下一步措施，包括增大果实个头、去除果实表面的粘性酰基糖以及实现同步成熟以提高采收效率。而且，这种方法不仅适用于黄金莓——类似的策略还可以用于改良百香果、灯笼果以及其他营养丰富且具有区域重要性的未充分利用的作物。

范·埃克补充道：“改良像黄金莓这样的营养丰富的小宗作物，可以丰富膳食多样性，并为农民创造新的机遇。这正是BTI致力于提供的基于植物科学的解决方案。”

该研究得到了美国国家科学基金会植物基因组研究计划的支持，并与冷泉港实验室和约翰·霍普金斯大学合作开展。

关于博伊斯·汤普森研究所 (BTI)

作为康奈尔大学附属的独立非营利研究机构，我们的科学家致力于推进全球粮食安全、农业可持续发展和人类健康方面的解决方案。通过突破性研究、变革性教育以及将发现快速转化为实际应用，BTI 将基础植物和分子科学与实际应用紧密联系起来。一切源于植物的发现。了解更多信息，请访问BTIscience.org。