新しい接ぎ木方法により、カカオ、コーヒー、アボカドなどの現在修正が難しい植物での遺伝子編集が可能になる可能性がある。研究者らは、CRISPR成分を産生する根柄を工学的に設計することで、非修正植物の芽を編集できることを実証した。このアプローチは、農業のための精密な遺伝的改善のより広範な適用を約束する。
CRISPRによる遺伝子編集は、植物の生産性と栄養を向上させる精密な方法を提供し、人口増加の中で農業の環境影響、食品価格の上昇、気候変動の課題に対処するために不可欠である。しかし、多くの植物は硬い細胞壁と修正された細胞から完全な植物を再生する難しさにより課題を呈する。従来の手法、例えばバイオリスティクス（DNAを含浸したペレットを撃ち込む）やアグロバクテリウムの使用は余分なDNAを挿入し、厳格な規制を引き起こすのに対し、自然に似た小さな変異は規制当局がしばしば標準的な育種として扱う。
2023年、ドイツのマックスプランク分子植物生理学研究所のフリードリヒ・クラグラーが革新的な解決策を開発した。彼のチームは、Casタンパク質とCRISPRのためのガイドRNAをコードする可動性RNAを産生する植物の根を工学的に設計した。これらの根に非修正の芽を接ぎ木することで、芽と種子での遺伝子編集を達成した。これは植物の根から空中部への自然なRNA輸送を活用する。
イタリアのピサ大学のウゴ・ロゴと同僚らは、International Journal of Molecular Sciences（DOI: 10.3390/ijms26199294）に掲載された論文でこれを強調した。「まだ初期段階ですが、この技術には大きな可能性があります」とロゴは述べた。接ぎ木の多用途性は、遠縁の植物を組み合わせることを可能にし、例えばトマトの芽をジャガイモの根に接ぎ木することで、ヒマワリ、木本植物、カカオ、コーヒー、カッサバ、アボカドなどの直接法が失敗する種の編集を可能にする。
「接ぎ木は、CRISPRシステムを木本植物やヒマワリなどの植物で使用する可能性を与えます」とロゴは指摘した。ケンブリッジ大学のジュリアン・ヒバードは付け加えた。「根を使ってCas9と編集ガイドをさまざまなエリート品種に届けられます。」マックスプランク研究所のラルフ・ボックも効率性を強調した。「トランスジェニック根柄の作成は大きな労力を要さず、一度作れば永遠に使い、多様な種に適用可能だからです。」
ブドウの場合、シャルドネのような品種のみが容易に再生されるため、修正されたシャルドネ根柄はすべての品種に病害抵抗性などの形質を付与できる。ロゴはハイブリッドアプローチを構想しており、大型Cas9 mRNAには根柄を、ガイドRNAにはウイルスを使用し、不要なDNA挿入なしに編集可能な作物を拡大する。