科学は私たちのお気に入りのワインを救うことができますか？
シャルドネ 世界で最も人気があり、認知されているワインの1つです。ブドウの遺伝子は、本質的に何世紀も前にフランス東部の単一の植物から受け継がれています。この遺伝的一貫性は、ブドウを認識できるようにするため、良いことと見なすことができます。しかし、その遺伝子は、ブドウ園に共通する害虫や病気など、環境への反応にも関与しています。
そのような世界的な惨劇の1つは、「べと病」と呼ばれるものです。これは、果実を腐らせ、植物の葉を剥がして、ブドウが良質のワインに発酵するのに十分な糖を生成できない真菌のような病原体です。
つるの在来地域では、植物はべと病やその他の病気に対する自然の抵抗力を発達させた可能性があります。しかし、ワインメーカーが新しいワイン産地に古代の品種を植えるとき、ブドウの木は特に地元の疫病に対して脆弱である可能性があります。
一例？ニュージャージー。州は特にワインで知られていないかもしれませんが、近年生産量が増加しています。大きな問題は、ニュージャージーの蒸し暑い夏であり、腐敗の完璧なレシピです。
Peter Oudemans、教授、ラトガーズ大学植物生物学および病理学部/写真提供：ラトガーズ大学
「ニュージャージーのすべてのブドウ園はべと病を扱っています」と、ラトガーズ大学の植物病理学者であるピーター・アウデマンスは言います。 「それは一般的でかなり壊滅的な病気です。」
べと病 さらに悪化する可能性があります なので 気候変動は変化します ワイン産地 世界中で。
今のところ、従来の農家と有機農家の両方が、剪定や農薬などの慣行を組み合わせることで、ブドウの木を無病に保ちます。
ニュージャージー州ワイン研究教育センターによると、ニュージャージー州では、ワイン生産者がべと病を防除するために、季節に6〜12回殺菌剤を散布しています。しかし、新しい技術、 CRISPR （Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeatsの略）、科学者がシャルドネの遺伝子を微調整してべと病に耐性を持つようにすることができます。
しかし、別のオプションがあります。シャルドネファンは気に入らないかもしれませんが、ブドウを捨てて新しい地元の品種を探してみませんか？
「私の希望は、感染を減らすために植物を内部で設計できることです」と、ラトガースの植物病理学者および分子生物学者であるRongDiは言います。彼女のチームは、Dijon Chardonnay 76と呼ばれるブドウ品種でCRISPRをテストしています。この作業に資金を提供しているのは、米国農務省の一部であるNational Institute of Food andAgricultureです。
「真菌は常にそこにあります」とディは言います。 「しかし、植物が抵抗力を持つことができれば、それほどスプレーする必要はありません。」
しかし、消費者は古い伝統を救うために新しい、時には物議を醸す技術を受け入れるでしょうか？そうでない場合、代替手段は何ですか？
べと病の影響を受けたブドウの葉のクローズアップ（ Plasmopara viticola ）/ゲッティ
CRISPRブドウ
遺伝子は生命の基本的な青写真であり、生物がどのように見え、機能するかを指示するコードです。遺伝子も継承可能です。伝統的なブドウの育種では、ブドウは特定の特性を帯びるように交配されます。
しかし、伝統的な繁殖はスローガンになる可能性があります。ある意図された特性のために繁殖すると、別の重要な特性を失う可能性があります。たとえば、ブリーダーがブドウの環境への適合性を改善しようとすると、味が変わるリスクがあります。
「シャルドネは世界中で高く評価されています。人々はシャルドネの味を知っており、認識しています」とオードマンズは言います。 「今、従来の育種の観点からシャルドネをいじり始めたら、味と匂いのプロファイルを変更して、シャルドネではなくなる可能性があります。」
「栽培者と市場はすべて、メルロー、シャルドネ、カベルネなどの人気のある特定の品種を受け入れるように条件付けられています。 [私のブドウ]はエリート品種に似た品質を持っているかもしれませんが、これらはまったく新しい品種になるでしょう。」 —コーネル大学遺伝学者、ブルース・ライシュ
CRISPRは根本的に異なるアプローチを採用しています。これは一種の遺伝子編集であり、多くの場合、生物学的ワードプロセッサと比較されます。遺伝子がコードである場合、CRISPRは科学者がそのコードの小さな断片を追加、削除、または置き換えることを可能にします。
Diは、CRISPRを使用してシャルドネ遺伝子を編集し、つるがべと病に抵抗するようにすることを目指しています。基本的に、特定の遺伝子をオフにして、真菌が植物をつかみにくくします。
伝統を変える？
Diの最初のラボの結果はすでに公開されていますが、これらはと呼ばれる顕花植物の概念実証実験です。 シロイヌナズナ 、マスタードに関連しています。科学者は、シロイヌナズナを実験室モデルとして使用しています。これは、屋内での栽培が容易で、ライフサイクルが短いためです。 Diによると、これらの植物のCRISPRバージョンは、この種に特有のべと病のタイプに対して「耐性を示しています」。
CRISPRブドウを実験室や実験用温室で機能させるには、さらに多くの実験が必要です。ブドウがニュージャージーのブドウ園に到着するまでには、さらに長い時間がかかります。技術的な現実と消費者が実践を受け入れるかどうかに加えて、技術はまた直面する可能性があります 規制のハードル 。
しかし、別のオプションがあります。シャルドネファンは気に入らないかもしれませんが、ブドウを捨てて新しい地元の品種を探してみませんか？
コーネル大学の遺伝学者でブドウのブリーダーであるブルース・ライシュはまさにそれを行っています。
ブルース・ライシュがブドウの花を受粉する/写真提供：コーネル大学
Reischのチームは、あまり知られていないワイン用ブドウのDNAを調べて、べと病やその他の病気に対する自然の耐性を提供する遺伝子を見つけています。次に、科学者たちは耐性のあるブドウを有名なブドウと交配させて、この地域で美味しくて育ちやすい子孫を作りました。
「生産者と市場はすべて、メルロー、シャルドネ、カベルネなどの人気のある特定の品種を受け入れるように条件付けられています」とライシュは言います。彼のブドウは違います。 「彼らはエリート品種に似ているかもしれない品質を持っているかもしれませんが、これらは完全に新しい品種でしょう。」
これらの未知のブドウの市場を見つけることは挑戦かもしれません。ワインの買い手は何か新しいものを渡すかもしれません。しかし、ライシュはそれだけの価値があると言っています。今日人気のあるブドウのほとんどは親しいいとこであり、病気にかかりやすく、農薬なしでは育てにくいです。
より多くの遺伝的多様性はより健康な株を作るでしょう、とReischは言います、そしてそれは長期的にブドウ栽培に有益です。
それはGMOですか？
CRISPRを使用するほとんどの科学者のように、Diは、彼女の研究は、論争の的になっている用語である遺伝子組み換え生物（GMO）とは何の関係もないと主張しています。
の意味が GMOは必ずしも明確ではありません 、それは通常、ある種から遺伝子情報を取得し、それを完全に異なる種のDNAに挿入する手法を指します。
いくつかの点で、CRISPRはより洗練された遺伝子変化を可能にするため、これらの古いGMO技術とは大きく異なる可能性があります。
最も一般的なGMOのいくつかは、特定の害虫を殺す細菌毒素を生成する遺伝子、またはラウンドアップとしても知られる除草剤グリホサートに対して作物を耐性にする遺伝子で修飾されています。
いくつかの点で、CRISPRはより洗練された遺伝子変化を可能にするため、これらの古いGMO技術とは大きく異なる可能性があります。別の種からの遺伝暗号のチャンクを挿入する代わりに、CRISPRは標的植物内のほんの少しのコードを変更することができます。
しかし、CRISPRは小さな変更を可能にしますが、それでもより抜本的な変更を行うために使用できます。これには、他の種からの遺伝子の挿入も含まれると、科学技術政策の教授であり、ノースカロライナ州立大学の遺伝子工学および社会センターの共同ディレクターであるジェニファー・クズマは述べています。
「遺伝子編集やCRISPRについて一般化できるとは思いません」と彼女は言います。
CRISPRの支持者は、植物を変えることができる微妙な方法に焦点を合わせる傾向がありますが、バイオテクノロジー食品に反対する人々は、より劇的な可能性を強調しています。
「真実はその中間にあります」とクズマは言います。 「そしてそれはアプリケーションに依存します。」
ディの仕事には、比較的小さな調整が含まれ、論争を避けるための意識的な決定が含まれます。
「GMOには社会的な懸念があります」と彼女は言います。 「議論はすでにあります。」
