基因的整合 苏云金芽孢杆菌 在龙舌兰领域，Bt技术有望提升半干旱地区的病虫害防治效果。巴西研究人员倡导将Bt技术作为作物的一种替代方案。 龙舌兰酒龙舌兰, 龙舌兰, 龙舌兰 e 福克罗伊龙舌兰这项策略尚未在商业上得到应用。
鉴于干旱地区的扩张，这一主题显得尤为重要。干旱地区覆盖了地球表面41%的面积，并且随着气候变化而不断扩大。在这种情况下，龙舌兰具有重要的农艺特性。这种植物具有景天酸代谢特性、高水分利用效率以及对缺水环境的适应性。
该行业支撑着饮料、纤维和生物能源供应链。墨西哥是龙舌兰饮料生产的领头羊。预计到2025年，龙舌兰酒的产量将达到583,5亿升。巴西的剑麻纤维产量在2024年达到93.261吨，使其成为世界领先国家之一。然而，部分生物质，例如树叶和加工废料，仍未得到充分利用。
农艺限制
主要的农艺限制来自昆虫。龙舌兰象鼻虫， 沙棘草这种昆虫会造成内部损伤，在茎部形成隧道，降低菠萝的品质。在墨西哥部分地区，虫害率可高达90%。这种昆虫也偏爱与腐烂相关的病原体，例如…… 食果肉杆菌欧文氏菌属、假单胞菌属和曲霉属的物种。
其他害虫会增加风险。粉蚧 尖吻鲈 它会侵染叶片，降低光合作用效率，导致植物畸形，甚至死亡。这种毛虫 雷氏木虱 幼虫期，这种害虫会钻入茎秆，形成隧道，降低植株活力、高度和根系组织。这些害虫在植株内部的发育过程会阻碍杀虫剂与植物接触，从而降低传统防治措施的效果。
哭泣蛋白作用
Cry蛋白 苏云金芽孢杆菌 它们作用于易感昆虫的中肠。摄入后，前毒素在碱性环境中溶解，经蛋白酶激活后与上皮受体结合。该过程导致细胞膜上形成孔隙。这种选择性支持了Bt技术在综合虫害管理方案中的应用。
对于龙舌兰，研究人员指出，人们最初对Cry3蛋白更感兴趣。该蛋白家族对甲虫具有活性。 沙棘草 由于它属于象鼻虫科，因此利用其防治象鼻虫的假设具有生物学依据。然而，仍需通过实验验证该物种的敏感性。
技术可能还需要基因组合。叠加 Cry 蛋白可以降低选择抗性种群的风险。这种策略已经在棉花和玉米等作物中得到应用。抗性管理需要设立避难区、确保毒素充分表达，并与病虫害监测相结合。
基因转化
最大的障碍仍然是龙舌兰的基因转化。单子叶植物在体外再生方面存在局限性，可转化细胞数量少，且细胞壁存在物理屏障。 龙舌兰协议 根癌农杆菌 这使得转化效率达到了2,7%。 龙舌兰 在“RLV 十九”中，据报道效率达到了 0,5%。
尽管存在局限性，研究人员仍认为该技术可行。形态发生调控因子（例如 Wuschel 和 Baby Boom）以及基因编辑系统的进步有望克服历史障碍。他们还引用了其他半干旱作物（例如木豆）的经验，在体外试验中，使用 Cry1Ab 可使幼虫死亡率达到 90%。 棉铃虫.
监管评估
转基因龙舌兰的推广应用取决于监管评估、市场接受度以及生产社区的参与。在墨西哥，龙舌兰产品涉及原产地名称认证，龙舌兰酒也有专门的规定。在巴西，剑麻产业链也依赖于外部市场。对于小型生产者而言，成本、繁殖材料的获取以及农艺效益将决定其可行性。
参与这项研究的研究人员包括 Aline Vitória Corim Marim、Marcelo Falsarella Carazzolle、Gonçalo Amarante Guimarães Pereira 和 Carolina Rossi De Oliveira。
更多信息请访问 doi.org/10.1002/ps.70964
