新发现加速了科学家寻找改良柑橘抗病性的对策
站长云网研究人员在防治柑橘绿化病方面取得了进展，他们培育出的杂交柑橘树既能结出理想的橙色果实，又能抵抗柑橘绿化病。通过基因分析，他们创建了早期风味特征筛选工具，在确保未来杂交品种兼具抗病性和甜橙风味方面迈出了重要一步。
杂交柑橘树能耐受柑橘绿化病（又称黄龙病）是一回事，如果它还能结出类似橘子的果实又是另一回事--尤其是当果汁可以作为美味的早餐饮料时。现在，由于美国农业研究局（ARS）和佛罗里达大学食品与农业科学研究所（UF/IFAS）的一组科学家在化学和基因方面的探索，破解柑橘特性的"圣杯"可能离我们更近了。
2005年，佛罗里达州迈阿密-戴德县首次发现黄龙病（HLB）。此后，黄龙病在佛罗里达州蔓延开来，威胁着当地的柑橘产业，该产业为佛罗里达州的经济贡献了近70亿美元，雇佣了32000多名员工。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、哈姆林和中甜等甜橙是用来制作橙汁的主要品种。然而，甜橙（柑橘）极易感染HLB，HLB由亚洲柑橘木虱细菌（CandidatusLiberibacterasiaticus）引起，由称为亚洲柑橘木虱的昆虫传播。这种病会导致柑橘树失去产量，果实质量下降。例如，在甜橙中，病树的果实往往会保持绿色，并产生味道苦涩的果汁，这降低了它们的销售能力，但不会对消费者造成危害。受感染的果树目前无法治愈。
研究工作和历史背景
科学家们正在多方面研究对策，希望能为阳光之州带来一线希望--该州的柑橘产量从占美国非柑橘类水果产量的近80%降至不足42%。20世纪60年代，美国农业研究署的努力间接扎下了根，当时该机构的科学家利用一种名为Poncirustrifoliata（耐寒的三叶橙）的亲缘植物培育出了柑橘杂交种，以增强柑橘树的耐寒性。四十多年后，HLB开始流行，这揭示了另一个问题：杂交种似乎也能耐受新病害，这促使农业研究局和UF/IFAS开展深入研究，以了解原因以及这与果实质量的关系。
最初的实地测试和风味评估显示，一些从椪柑中提取的杂交品种--美国圣龙（USSundragon）是个明显的例外--生产出的果汁往往带有令人不快的异味，但香气却与甜橙相似。因此，科学家们重新评估了他们的方法。他们决定，除了利用果汁异味化合物的分析数据外，还需要更好地掌握赋予橙汁独特风味的单个化学物质。他们就是这样做的，总共确定了26种风味化合物和7种被称为酯的化学物质，它们被认为对橙汁所需的风味特征至关重要。
风味特征分析和基因筛选的进展
这一进展反过来又使研究小组能够准确定位酯类的主基因CsAAT1，并为其制作所谓的DNA标记--这种工具可用于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年成熟植株中的物理表达。
位于佛罗里达州皮尔斯堡的美国农科院柑橘和其他亚热带产品研究室的植物生理学家AnnePlotto和JinheBai解释说："育种者可以利用这一DNA标记在早期阶段筛选出所需风味的幼苗。通过将这一基因加入到三叶椪柑和柑橘的耐HLB杂交种的基因构成中，或加入到许多其他可能的具有相同目的的杂交种中，育种者可以确保这些新杂交种不仅具有耐HLB的能力，而且还能保持甜橙特有的风味。"
2024年2月28日，《科学进展》（ScienceAdvances）杂志发表了对该团队研究方法的完整描述。
主要研究人员Plotto和Bai与来自美国农业研究局位于佛罗里达州皮尔斯堡的美国园艺研究实验室、位于夏威夷希洛的DanielK.Inouye美国太平洋盆地农业研究中心、位于佛罗里达州阿尔弗雷德湖的UF/IFAS柑橘研究与教育中心以及位于佛罗里达州巴尔姆的海湾研究与教育中心的其他11位合作者共同撰写了这篇论文。
研究人员提醒说，即使使用了机器学习等高科技工具，首批具有抗HLB能力的类橙杂交种的商业化发布还需要几年的测试和改进。
尽管如此，"这项研究是柑橘育种领域的重要一步，它将传统技术与现代遗传工具相结合，"Plotto和Bai说。"这种方法还可以作为其他作物改良计划的典范。"
编译来源：ScitechDaily
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