新发现加速科学家开发耐黄病柑橘

杂交柑橘树能忍受柑橘绿化病（又名黄龙病）是一回事，如果它也能结出类似橙子的果实，那就另当别论了——尤其是如果这种果汁可以作为美味的早餐饮料的话。现在，由于农业研究服务局（ARS）和佛罗里达大学食品与农业科学研究所（UF/IFS）科学家的化学和基因调查，这一性状的圣杯可能就在眼前

2005年在佛罗里达州迈阿密戴德县首次发现黄龙病。自那以后，这种疾病已经在佛罗里达州蔓延，威胁到那里的柑橘产业，该产业为该州经济贡献了近70亿美元，雇佣了32000多人。该疾病还对美国其他柑橘种植区构成威胁，包括加利福尼亚州、路易斯安那州和得克萨斯州

在佛罗里达州，瓦伦西亚、哈姆林和Midsweet等甜橙是制作橙汁的主要品种。然而，甜橙（Citrus sinensis）对HLB高度敏感，HLB由亚洲自由杆菌Candidatus Liberibacter asiaticus引起，并由亚洲柑橘木虱传播

这种疾病会导致柑橘树失去生产力，果实质量下降。例如，在甜橙中，病树的果实往往保持绿色，并产生苦涩的汁液，这降低了它们的市场性，但不会对消费者构成危险。受感染的树木目前无法治愈

科学家们正在多个方面调查对策，希望为阳光之州带来一线希望。阳光之州的美国非柑橘类水果产量从近80%下降到不到42%。ARS的努力在20世纪60年代间接扎根，当时该机构的科学家们使用一种名为Poncirus trifoliata（耐寒的三叶橙）的亲戚创造了柑橘杂交种，以增强树木的抗寒性

40多年后，HLB流行病的开始揭示了另一件事：杂交种似乎也能耐受这种新疾病，这促使ARS和UF/IFS进行深入研究，以了解这与果实质量的关系

初步的田间试验和风味评估表明，一些由庞氏菌衍生的杂交种——美国Sundragon除外——倾向于生产出不理想的非风味但香气特征与甜橙相似的果汁

因此，科学家们重新评估了他们的方法。他们决定，除了使用果汁香气化合物分析的数据外，他们还需要更好地掌握赋予橙汁独特风味的单个化学物质。他们做到了这一点，鉴定了26种总的风味化合物和7种被称为酯类的化学物质，这些化学物质被认为是橙汁所需风味的关键

这一进展反过来又使该团队能够精确定位酯类的主基因CsAAT1，并为其制作出所谓的DNA标记——这是一种可以用来快速检查发芽种子中理想性状的遗传存在，而不是观察其在10年或15年成熟植物中的物理表达的工具

皮尔斯堡ARS柑橘和其他亚热带产品研究所的植物生理学家Anne Plotto和Jinhe Bai解释道：“育种家可以在早期使用这种DNA标记来筛选幼苗所需的风味特征。”，佛罗里达州。

“通过将该基因整合到衍生自三叶卷和柑橘的耐HLB杂交种的遗传构成中，或从具有相同目标的许多其他可能的杂交种中，育种家可以确保这些新杂交种不仅具有耐HLB性，而且保持其特有的甜橙风味。”

2024年2月28日，该团队的方法的完整描述发表在《科学进展》杂志上

Plotto和Bai是主要研究人员，他们与其他11名合作者共同撰写了这篇论文，这些合作者分别来自佛罗里达州皮尔斯堡的ARS美国园艺研究实验室、夏威夷希洛的Daniel K.Inouye美国太平洋盆地农业研究中心、佛罗里达州阿尔弗雷德湖的UF/IFS柑橘研究与教育中心和巴尔姆的墨西哥湾海岸研究与教育，佛罗里达州。

研究人员警告说，即使使用了机器学习等高科技工具，具有HLB耐受性的橙色混合动力车的首次商业发布也将取决于几年的测试和改进

尽管如此，Plotto和Bai说：“这项研究代表着柑橘育种迈出了重要的一步，将传统技术与现代遗传工具相结合。”。“这种方法也可以作为其他作物改良项目的模式。”