外媒：科学家编辑水稻DNA防御病原体

参考消息网11月3日报道 外媒称，细菌性枯萎病袭击着东南亚和西非的稻田。这是一种被研究得非常透彻的作物疾病，它常常被用作研究微生物与其寄主植物间相互作用的一个模型系统。这种病原体被称为水稻黄单胞菌水稻致病变种，简称Xoo，它通过劫持一些外排糖的水稻基因来维持生存。研究人员已研究出如何编辑水稻的基因组以阻止这种劫持行为。

据美国阿尔斯科技网站10月31日报道，Xoo分泌与水稻的糖外排转运蛋白（SWEET）基因附近的DNA结合在一起、并激活它们的类转录激活因子样效应物（TALEs）。这些SWEET基因在植物中无处不在，它们透过细胞膜转运蔗糖。其基因表达是对Xoo具有易感性所必需的。

研究人员认为，修改水稻的SWEET基因将带来对Xoo的抵抗性，尤其是在已通过这种方式自然产生抵抗性的情况下。但截至目前，只有少数几种Xoo的基因特征得到确定，因此尚不清楚它是否还有其他攻击宿主的方式。

为了研究如何让水稻最有效地抵抗Xoo，即水稻的哪些SWEET基因需要改变以及如何改变，一个国际科学家小组首先研究了63个Xoo菌株，其中33个来自亚洲，30个来自非洲。研究发现，它们都利用TALEs来诱导SWEET基因的表达。

作为概念验证，科学家们随后用CRISPR技术编辑了Kitaake水稻中的三个SWEET基因附近的DNA，特别针对那些TALE蛋白质与之结合但不侵害周围DNA的DNA序列。

报道称，这种转基因水稻能抵抗所有已知Xoo菌株。Kitaake是一个粳稻品种，最适合此类研究，因为它开花期短且再生率高。Kitaake还可以用来培育日本和中国的水稻，以使之具有抵抗性。

研究小组用CRISPR技术修改了两个种植面积超过100万公顷的水稻品种。在田间试验中，经过编辑的水稻生长正常，就植株高度和其他农业相关指标而言，表现得很像其未经修改的亲本。关键在于，它能抵抗三种具有代表性的Xoo菌株。