综述：利用CRISPR技术防治水稻稻瘟病的策略：尼泊尔的见解与展望

本综述系统探讨了CRISPR基因组编辑技术（GETs）在尼泊尔水稻抗稻瘟病育种中的应用潜力。文章强调该技术可通过靶向感病基因和抗性负调控因子（如Pi21、Bsr-d1等），快速改良本地易感稻种（如Mansuli、Jethobudho），减少化学杀菌剂依赖，支持有机农业体系。尽管全球GETs（含CRISPR/Cas9、Base Editing）已取得突破，尼泊尔在研发与商业化方面仍滞后。综述呼吁加强政策支持与技术转化，以应对稻瘟病菌（Pyricularia oryzae）威胁并保护土著种质资源。

　　

Abstract

水稻是尼泊尔乃至全球的关键作物，尼泊联邦政府在其第16个五年计划中强调了其经济重要性。然而，当地水稻栽培种面临由真菌Pyricularia oryzae引起的稻瘟病的严重威胁，导致产量大幅下降。此外，这一病害危及许多易感的土著水稻品种，使其保护变得紧迫。全球范围内，基因组编辑工具（GETs）因其加速育种潜力且产生的植株与传统方法培育的品种相当而逐渐被接受。但尼泊尔在研究和商业化方面应用此技术进展缓慢。通过基因组编辑靶向感病基因和抗性负调控因子，为改良本地水稻品种提供了巨大潜力。此类方法还能减少化学杀菌剂的使用，支持可持续的有机农业体系。基因组编辑工具和策略的持续进步正进一步提高其效率。本综述重点探讨了尼泊尔利用基因组编辑技术进行加速水稻育种的意义、现状与前景。

基因组编辑技术对抗稻瘟病的全球背景

稻瘟病由真菌Pyricularia oryzae（又名Magnaporthe oryzae）引起，是水稻生产中最具破坏性的病害之一。全球基因组编辑技术（GETs），特别是CRISPR/Cas9系统，已成为作物抗病育种的革命性工具。这些工具通过精确修饰目标基因，能够快速开发出抗病品种，而无需引入外源DNA，从而在监管和公众接受度上具有优势。例如，靶向感病基因（如OsERF922、OsSWEET14）或抗性负调控因子（如Pi21、Bsr-d1）的编辑策略，已在多个国家成功增强水稻对稻瘟病的抗性。此外，碱基编辑（Base Editing）和先导编辑（Prime Editing）等新兴技术进一步提高了编辑的精确性和适用范围。

尼泊尔水稻生产的挑战与本地品种危机

尼泊尔的水稻农业以众多土著品种为特色，这些品种具有独特的农艺和营养性状，但高度易感稻瘟病。病害爆发不仅导致产量损失达30%-50%，还威胁到生物多样性保护。例如，传统品种如Mansuli和Jethobudho因病害压力而面临灭绝风险。当前依赖化学杀菌剂的防控策略不仅成本高昂，且与环境可持续目标相悖。因此，开发遗传抗性品种被视为最有效的长期解决方案。然而，尼泊尔在GETs的研究和应用方面显著落后，缺乏本土化技术平台和监管框架，限制了其抗病育种进程。

基因组编辑在尼泊尔的潜在应用与靶点策略

应用GETs改良尼泊尔本地水稻品种的核心在于识别和编辑关键基因靶点。感病基因（S基因）如OsERF922（通过调控乙烯反应负调控抗性）和OsSWEET14（为病原体提供营养的糖转运蛋白）的敲除可显著增强广谱抗性。另一方面，编辑抗性负调控因子如Bsr-d1（brown spot resistanced1）或Pi21（编码一种蛋白抑制抗性反应）能够提升植株的先天免疫响应。这些编辑策略不仅可保留本地品种的优良性状，还能减少对化学输入的依赖，支持有机 farming 系统。此外，GETs的高效性允许在同一背景中快速叠加多个抗性基因，加速育种周期。

技术挑战与未来方向

尽管GETs前景广阔，尼泊尔实施该技术仍面临多重挑战。首先，缺乏本土化研究基础设施和专业技术人力阻碍了技术开发。其次，监管政策不明确，公众对基因编辑作物的认知有限，可能影响商业化进程。未来努力应聚焦于建立公私合作伙伴关系，引入国际先进工具（如CRISPR/Cas9衍生系统），并开展针对本地病原小种的靶点验证研究。同时，政策制定需基于科学证据，区分基因编辑与转基因技术，以促进创新应用。长期来看，整合GETs与传统育种将强化尼泊尔水稻产业的韧性，应对气候变化和病害压力。

结论

基因组编辑技术为尼泊尔防治水稻稻瘟病提供了突破性途径。通过精准编辑感病基因和抗性负调控因子，可以快速培育抗病品种，保护土著遗传资源，并推动可持续农业实践。然而，实现这一潜力需要加强研发投资、政策支持和国际合作。尼泊尔有望通过采纳GETs，将其水稻生产系统转型为更高效、环保和 resilient 的体系，为全球粮食安全贡献独特模式。