美国密苏里大学研究团队近日宣布，他们成功培育出能够抵御细菌性枯萎病（水稻白叶枯病）的水稻植株。这种病害长期以来威胁着全球最重要的粮食作物之一，在亚洲和非洲部分地区尤其严重，常常导致大面积减产，并对农民生计和粮食安全造成重大影响。
这项研究由密苏里大学农业、食品与自然资源学院杰出教授杨兵（Bing Yang）领衔开展。研究人员表示，该成果不仅有望帮助水稻应对毁灭性病害，也为培育能够抵御其他农业挑战的强健作物开辟了新路径。
据介绍，细菌性枯萎病会严重损害水稻生长，降低产量和品质，对依赖水稻种植维持收入的农户构成长期威胁。研究团队多年来一直致力于解析病菌与水稻之间的遗传层面相互作用，希望借此找到增强水稻天然防御能力的方法。
此次突破的核心是一种名为OpenCRISPR-1的基因编辑工具。该工具利用人工智能设计而成，能够对生物DNA进行精确修改，例如改变让植物更容易受到病害侵袭的基因。OpenCRISPR-1最初由美国加州生物技术公司Profluent开发，此前主要在动物细胞中完成验证。密苏里大学团队则首次将其成功应用于水稻基因编辑。
研究人员利用这一工具对水稻基因进行定向改造，使植株获得对白叶枯病更强的抵御能力。相关成果发表在学术期刊《aBIOTECH》上，论文题为《AI-designed OpenCRISPR-1 enables efficient targeted mutagenesis and prime editing in rice》。
研究团队指出，相较于部分需要商业授权才能应用的专有基因编辑技术，OpenCRISPR-1最大的特点之一是开源。研究机构和企业无需支付商业许可费用，即可将其用于作物基因组编辑研究和商业化开发。这种开放模式有望降低创新门槛，让更多科研人员和农业企业探索新的遗传改良方案，并培育具备更优农艺性状的作物品种。
专家认为，这项成果不仅能够帮助农民减少因病害造成的损失，也可能推动更多具有抗病、抗逆境能力的新型农作物问世。由于这一技术向学术界和产业界开放，它有望加速实验室研究成果向实际农业生产转化的进程。
不过，研究人员也强调，距离农民大规模种植这些抗病水稻仍需一段时间。目前取得成果的材料主要为实验室研究品系，下一步需要将相关性状导入商业栽培水稻品种，同时完成更多田间试验、监管审批以及产业化合作等工作。
尽管如此，研究团队对未来前景保持乐观。他们认为，除水稻之外，同样的方法未来还可推广至玉米、大豆等其他主要农作物，用于应对病害、干旱、高温等日益严峻的农业挑战。研究人员表示，通过培育能够承受多重环境压力的新型作物，农民将能够更好地保障产量，提高农业系统韧性，并为不断变化的气候环境做好准备。