你應該要知道的食事
可可樹是巧克力的靈魂,卻因氣候變遷與黑莢病重創收成。美國賓州州立大學研究團隊運用「基因剪刀」技術,成功培育出不含外來DNA、能自行啟動防禦機制的抗病可可樹。這項創新突破不僅讓農民減少損失,也可能讓全球巧克力供應更穩定、更永續。
撰文=編輯部
隨著氣候變遷與病害威脅加劇,可可樹生長環境越來越不穩定。2025年10月6日,美國賓州州立大學研究團隊在《Plant Biotechnology Journal》發表最新成果:他們利用CRISPR-Cas9基因編輯技術,成功培育出能抵抗黑莢病的新型可可樹。這種技術能在植物基因中「精準開關」特定片段,讓可可樹增強自我防禦力。
研究顯示,這些可可樹在感染後病斑面積縮小達42%,而且沒有加入任何外來DNA,被稱為「更自然、安全」的新一代抗病可可。
黑莢病讓全球損失4成可可豆 威脅1,350億美元巧克力市場
黑莢病(Black Pod Disease)是一種由Phytophthora屬微生物引起的可可樹真菌性病害。當可可果莢感染時,果實會發黑腐爛、無法收成。研究指出,全球每年約有20~40%的可可豆因此報廢,等於巧克力市場每年損失超過1,350億美元的產值。對仰賴可可維生的熱帶小農而言,這種病害就像一場「無形颶風」,看不見、卻能摧毀整個收成。
科學家用「基因剪刀」(CRISPR-Cas9技術)幫可可打開防禦開關
研究團隊利用被稱為「基因剪刀」(CRISPR-Cas9基因編輯技術,能在DNA中精準切割或關閉特定片段),鎖定可可樹中的TcNPR3基因進行修改。這個基因平常像「煞車器」,會抑制植物的防禦反應。當科學家將它暫時關閉,植物就會進入「高警戒模式」,主動啟動免疫系統,抵禦病原入侵。
結果顯示,這些經過基因編輯的可可葉片在遭感染後,病斑面積平均縮小了42%,顯示抗病力明顯提升。
賓州州立大學教授Mark Guiltinan表示:「傳統的基改技術會加入外來DNA,因此常引發爭議。這次我們只是在可可原生基因中做微調,讓植物自己啟動防禦機制。這是一個兼顧成本、安全與永續的做法。」
無外來DNA新技術 邁向非基改可可
研究團隊更進一步,將經編輯的細胞培養成完整植株,並與未改造的可可樹雜交,讓抗病特性能自然傳承。最重要的是,這些植物完全不含外來DNA。經美國農業部(USDA)審核後,官方確認這些可可樹不屬於傳統「基因改造作物(GMO)」的監管範圍,成為第一批被正式認可的「基因編輯但非基改」可可。
Guiltinan教授指出,這項認定讓基因編輯農作物的法規更加明確,未來也能作為其他基因編輯食品的參考。他補充:「這代表我們能以更透明、安全的方式應用科技,讓小農也有能力面對氣候與病害挑戰。」
從實驗室走進農田 抗病可可即將實地試種
隨著法規放寬,研究團隊計畫把這些可可樹帶出實驗室,前往熱帶地區農場進行試種,觀察其在自然環境下的表現。Guiltinan教授說:「我們想看看它們在真實氣候條件下是否能持續抗病、穩定結果。若一切順利,未來農民和消費者都能受惠。」此外,團隊也正在找尋其他能提升抗病性或耐熱性的基因標靶,預計在未來推出「第二代抗病可可」。
基因編輯讓農業更聰明 巧克力的未來更穩定
傳統育種往往要花十幾年甚至數十年才能培育出新品種,而基因編輯讓這一過程大幅縮短。對數百萬可可農而言,這項技術意味著減少農藥使用、提高收成與收入;對全球巧克力愛好者來說,則象徵未來的巧克力供應更穩定、更永續。
審稿編輯:林玉婷
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參考資料
▶Food Ingredients First, Researchers unlock gene-editing for fungi-resistant cacao plants