这篇文章最初发表于Ensia．
萨莉·麦肯齐度过了她的童年的夏天通过明亮，红色，成熟的番茄作物的广袤的田野走：他们生长最好在加州的她家国家的热量。然而，最近几个赛季证明它可以得到太热了，一个西红柿。
“它只是坐在那里，拿出这些绿色的小把手，对它们什么都不做，因为它就是无法承受高温，”麦肯齐说，她现在是宾夕法尼亚州立大学帕克分校(University Park)的生物学和植物科学教授。
种植蔬菜从未有过容易，但气候变化正在加快的风险。麦肯齐说:“新鲜农产品市场是一个棘手的问题。”麦肯齐的父亲是西海岸的农产品分销商。“在错误的时间下一场雨就会毁掉一场番茄作物，这将导致数十万美元的损失。”
越来越难以预测生长季节的收入构成威胁，仅在加州，在那里加上降水稀少，气温升高已经采取了几乎没有生计$ 3十亿收费在该州的农业产业，也是世界各地。麦肯齐正在努力做的东西。作为生产者和科学家寻找方法，以使作物在这样的挑战面前更有弹性，她看到了窃听到植物的自然能力，以应对压力迅速把目光转向选择基因和关闭看好的潜力。
新鲜农产品市场是一个棘手的问题. ...在错误的时间下一场雨就能毁掉一场西红柿作物，那将会带来几十万美元的损失。
两全其美
传统上，植物育种家已经使用选择性育种创造高收益的品种可以在不同的生长条件下茁壮成长。然而，有经常育种增产潜力和产量稳定性之间的权衡，弥敦道斯普林格，谁研究玉米在美国明尼苏达大学的遗传学家说。这是可能滋生植物的耐旱，他说。但在一年那里没有任何的干旱，这个品种的植物可能“只有一半得到尽可能多的。”
无论麦肯齐和Springer感兴趣的角色表观遗传机制即激活和灭活基因的生物学过程，可能在产量潜力和产量稳定性之间的动态平衡中发挥作用。如果育种者能够增强植物在环境条件变化时切换开关的能力，就有可能(例如)仅在需要时激活增强抗旱能力的生理变化，避免对产量的影响。
“表观遗传学的一个理论是，我们能同时得到两个世界的好处吗?”施普林格说。
内存的压力
培育更具弹性的植物，麦肯齐技巧植物到响应，就好像它是在压力之下，因此将打开它的生存机制。
麦肯齐的“绝招”是使用RNA干扰沉默了一个名为MSH1基因，在植物细胞的质体中发现 - 即有能力感压力的隔间。她和她的同事发现，当它们的亲本植物抑制MSH1，在表观遗传调控踢，和基因表达的方式，它允许应力更好地应对改变。
研究小组发现这种亲本植物的后代遗传了这种“应激”的记忆。即使没有人为的压力，他们也改变了基因表达。以这种方式处理番茄生长更好，更弹性的热的佛罗里达现场条件 - 与最多35％的升压产量与祖传番茄品种进行比较。
培育更具弹性的植物，麦肯齐技巧植物到响应，就好像它是在压力之下，因此将打开它的生存机制。
麦肯齐认为这种方法有价值，因为它可以迅速发生。可以采用标准的育种方法10年实现了类似的结果，她说。相比之下，使用表观遗传学方法，“我在一年的时间做这个，”她说。
Not only that, but because this final product contains no detectable foreign DNA, Mackenzie doesn’t need to go through a lengthy process of regulation by the U.S. Department of Agriculture that other crop breeding technologies such as genome editing or genome modification may require for commercial use.
斯普林格指出，这是很难确定这些结果可以归因于表观遗传学的范围内，但是。“很难确认，”他说。“[麦肯齐的]实验室任劳任怨真的在理解的机制。”
测试技术
番茄种植的成功促使麦肯齐在大豆、高粱、紫花苜蓿和草莓等其他作物上尝试类似的方法。但她表示，需要公司合作，以在不同的季节、环境和国家测试这项技术。
施普林格说，种子公司可能会犹豫是否从事表观遗传育种，因为通过表观遗传学关闭的基因可能会突然重新打开，从而影响他们销售统一产品的承诺。他说，如果一种由表观基因改良植物的种子培育出来的作物的变异性比预期的要大，“那就有问题了。”然而，麦肯齐坚持认为，她看到的表观遗传变化在几代植物中保持一致。
其他研究人员也在测试后生的方法。木薯的试验，主食作物为亿万人在热带国家，证明了挑战。
“木薯是一个非常长期的作物 - 木薯的繁殖周期大约是八年，”保罗Chavarriaga，先进的国际热带农业中心在哥伦比亚卡利，养殖平台的首席科学家谁木薯与麦肯齐合作说试验。早期的结果是有希望的，但资金跑出之前可以完成了研究。
提高,而不是取代
麦肯齐强调，操纵表观遗传学是不是银弹：它不能取代繁殖，而是增强了。
无后生现象将永远持有，并且也不应该。
她说:“这并不是说你只是创造了这些品种，然后你就走了。”和所有的表观遗传现象一样，经过几代之后，植物最终会恢复到非应激状态。“没有表观遗传现象会永远存在，也不应该永远存在，”她说。
麦肯齐说，考虑到气候变化对农业的迅速影响，表观遗传育种是很重要的。
“鉴于我们必须加快进程，以最快的速度，我们可以尽可能多的作物可能，我们需要突破，”她说。“有没有简单的，快速的，传统的植物育种的解决方案。你真的必须打破条条框框。”
编者按：佳佳Gacad写了这个故事的参与者Ensia导师计划．这个项目的导师是弗吉尼亚·格温。文章中引用的Nathan施普林格是Ensia的出版商环境研究所的成员。
