地樱桃获得基因升级：将花园的好奇心变成农业强国

想象一下，一种小水果，味道像番茄和菠萝的混合体，被自己的天然纸灯笼包裹着。这就是地樱桃（Physalis grisea）——一种鲜为人知的番茄近亲，几个世纪以来一直在北美各地的花园和小农场悄悄种植。现在，由于一些尖端的基因研究，这种不起眼的水果正在21世纪得到升级

六年多来，博伊斯·汤普森研究所的Joyce Van Eck博士领导的一个科学家团队一直在开展“酸浆改良项目”。目标是将地樱桃从花园中的新奇作物转变为主流作物，有朝一日它可能会与蓝莓和黑莓一起在当地杂货店常见

研究生、该团队最近发表在《植物、人类、星球》上的论文的共同第一作者Savanah Marie Dale指出：“地樱桃有很多优点。它们营养丰富，味道独特，可以在各种气候下生长。问题是它们有一些讨厌的特征，这使得它们难以大规模种植。”

地樱桃植物有一种蔓延的生长习性，这使得它们很难管理。它们在成熟时也会把水果掉到地上（因此得名），这一特性使收获变得困难，并增加了土壤传播病原体污染的风险。该团队没有花费数十年的时间选择性地培育地樱桃来克服这些问题，而是使用了一种名为CRISPR/Cas9的基因编辑技术来对植物的DNA进行精确的改变

通过调整特定基因，研究人员已经取得了一些令人印象深刻的进展。他们培育出了生长习性更紧凑的地樱桃植物，使其更容易种植。他们还增加了水果的大小，并正在研究如何让水果长时间附着在植物上，使收获更容易、更安全，因为水果不必从地上采摘

“除了农业应用外，地樱桃还是研究茄科植物的有价值的模式物种，茄科植物包括西红柿和土豆等经济上重要的作物，”研究生、最近关于该项目的论文的共同第一作者Elise Tomaszewski说

对地樱桃独特性状的研究，如其纸灯笼状的覆盖物（膨胀的花萼）和果实脱落机制（果实与亲本植物分离的过程），提供了可用于改善相关作物的见解。地樱桃作为作物和模式生物的双重作用凸显了其科学和实践意义

该项目还在探索地樱桃如何自然抵抗某些害虫，这些知识可以应用于其他作物，以减少对杀虫剂的需求

随着我们在全球范围内面临气候变化和粮食安全的双重挑战，酸浆改良项目让我们看到了一个未来，在这个未来，科学可以帮助创造更具弹性、生产力和可持续性的粮食系统 More information: Savanah Marie Dale et al, Engineering the future of Physalis grisea: A focus on agricultural challenges, model species status, and applied improvements, Plants, People, Planet (2024). DOI: 10.1002/ppp3.10536

Journal information: Plants, People, Planet