近日，中国农业科学院生物技术研究所联合国内科研单位首次提出一种植物智能免疫工程策略，赋予植物自主捕获并记忆病毒核酸的能力，使植物获得和细菌一样的适应性免疫机制。相关研究成果发表在《植物生物技术（Plant Biotechnology Journal）》上。
目前利用CRISPR-Cas基因编辑系统实现植物抗病的途径还主要通过设计一个或少数几个特定的靶标位点来实现，抗病效率以及抗病毒的种类有限，也无法应对病毒快速变异或复合感染。受中国古语“授人以鱼不如授人以渔”启发，该科研团队设想，若将细菌完整的CRISPR-Cas免疫系统改造后在植物细胞中表达，植物将能获得细菌一样的自主捕获病毒核酸和免疫记忆的能力，实现动态广谱抗病毒防御。
为尽快实现农业应用，科研团队提出可控环境下的多病毒暴露的“人工加速训练”策略，期望筛选出具备高抗性的基础抗病植株进行育种。同时，该基础抗病植株株系也支持植物在自然环境中“自我进化”——随着田间病毒接触增多，其CRISPR阵列将持续扩展，抗病能力动态增强，真正实现“授植物以渔”。未来，结合合成生物学与人工智能驱动的间隔序列设计，该技术有望在全球粮食安全与生态保护中发挥关键作用。
该研究得到了国家自然科学基金等项目的支持。（通讯员 崔艳）
原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/pbi.70066
