距離聖誕節只剩幾天了，我的聖誕樹搖搖欲墜——針葉稀疏，樹幹僵硬，姿態也岌岌可危。今年它來得早，是感恩節最早到來的緣故，但問題遠不止於此。這棵樹似乎有什麼特別之處，導致它乾枯得很快，針葉也更容易脫落。這是一棵弗雷澤冷杉（ Abies fraseriis） ，所以約翰·弗蘭普頓對此感到很意外。
弗蘭普頓是北卡羅來納州立大學林業與環境資源系的教授，也是弗雷澤冷杉的專家，這種樹是目前最受歡迎的聖誕樹。弗雷澤冷杉圓錐形的樹冠、極佳的針葉保持性和結實的枝幹，使其成為懸掛裝飾品和樹枝等樹枝的理想選擇，避免它們掉落在地上。但弗蘭普頓正致力於讓弗雷澤冷杉更加完美，幫助種植者應對日益嚴重的根部真菌問題，並更快地培育出更多的樹木。
因此，未來的聖誕樹將是不同植物物種的雜交品種，其部分基因來自最耐寒、最具聖誕氣息的物種，並經過培育改良而成。
防治根腐病
一棵聖誕樹在被砍伐前，要在地裡生長六到十年，而且通常要長到兩三歲才會被種到林場——也就是說，我的聖誕樹在我十幾歲的時候就已經「出生」了。事實證明，這棵樹生命最初的幾年是最艱難的。
弗雷澤冷杉對疫黴屬真菌沒有免疫力，疫黴屬真菌是一類會造成植物根部腐爛的有害黴菌。它的希臘語名稱意為“植物毀滅者”，它能摧毀農作物以及幾乎所有其他類型的植物——一種疫黴屬真菌就曾引發馬鈴薯晚疫病，並最終導致了愛爾蘭大饑荒。弗蘭普頓曾試圖尋找抗病樹種進行培育，但至今仍未成功。
「我們在溫室裡培育幼苗，然後給它們接種病菌來測試它們的抗性；每次測試，我們都會殺死它們，」他說。 “我們已經多次測試過遺傳多樣性很高的種群，每次測試都會導致樹木死亡。”
為了培育更強壯的樹木，他需要進行一些植物活體解剖。弗蘭普頓測試了世界上50多種真正的冷杉中的32種，發現一種名為日本紅杉的樹木對疫黴病具有很強的抵抗力。它們不適合做聖誕樹，所以弗蘭普頓教樹木種植者如何借用它們的根。
他購買莫米冷杉幼苗，切掉樹幹部分，將弗雷澤冷杉的枝條嫁接到它們的根系上。嫁接是一種常見的園藝技術，本質上是克隆不同的植物，但在這裡，它製造的是嵌合樹。
「我們取一棵莫米冷杉幼苗，切掉頂部。然後用嫁接刀在樹幹中心縱向切開一道口子。接著取一根弗雷澤冷杉的枝條，將底部修剪成楔形，然後將其插入切開的莫米冷杉樹幹中，」弗蘭普頓解釋道。新嫁接的樹苗會用特製的橡皮筋包裹，並塗上蠟以防止乾燥。
「然後，樹皮和木質部之間的生長點融合在一起。兩種樹種的枝條一起生長，形成一棵完整的樹。樹的頂部是弗雷澤冷杉，嫁接點以下的部分仍然是莫米冷杉。”
然而，這種方法成本較高，而且耗時。樹木種植者更傾向於選擇已經具有抗根腐病能力，同時又能保持弗雷澤冷杉理想的針葉保持性和優美圓錐形樹形的幼苗。這就牽涉到基因技術了。
培育更強壯的樹木
為了測試幼苗對根腐病的抗性，弗蘭普頓前往土耳其採集諾德曼冷杉的球果，並將其接種到溫室中培育的幼苗上。他發現，其中一些幼苗具有抗性——某些基因的活化可以控制這種抗性。這意味著弗蘭普頓和其他種植者可以選擇天然抗根腐病的樹木進行育種。
不過，他並沒有在培育基因改造聖誕樹——至少目前還沒有。弗蘭普頓的實驗室和其他研究人員正試圖確定編碼理想性狀（從圓錐形到抗根腐病）的基因序列，並尋找這些序列的標記，以便進行更深入的研究。
弗蘭普頓說：“我們正在進行DNA測序，以了解聖誕樹的DNA，從長遠來看，這或許會在未來促成基因工程的發展。但在達到農業目前的水平之前，我們還需要開發更多的知識和技術。”
他指出，部分原因是植物基因工程的資金主要集中在我們食用的植物上。但也因為培育樹木很難。最主要的原因是，它們是樹，而樹的生長速度遠不及雜草。
弗蘭普頓說：「要觀察它的生長情況，需要等待六到八年才能確定它是否是你想要的樹種。一旦找到優良的樹種，我們就想進行雜交，但冷杉需要10到12年才能達到性成熟，之後我們才能開始進行雜交。因此，改良弗雷澤冷杉作為聖誕樹的育種方法無疑是一項長期工程。」
如今，聖誕樹在北卡羅來納州已成為一項大產業，該州擁有2500家樹苗種植戶，每年生產500萬至600萬棵樹。弗雷澤冷杉原產於阿巴拉契亞山脈，尤其常見於北卡羅來納州西部海拔3000英尺以上的崎嶇山峰。這種寒冷多雨的環境或許與樹木針葉上的氣孔（針葉上的微小呼吸孔）在被砍伐後迅速關閉有關。弗雷澤冷杉適應了非常潮濕的環境，不像其他冷杉和松樹那樣容易乾枯——這也是它們成為理想聖誕樹的另一個關鍵特性。
但即便如此，每一棵樹都是獨一無二的，無論從自身的經驗或是所處的環境來看都是如此。例如，我的這棵樹可能在被砍伐後幾週都沒有澆水，或者它可能經歷過暖冬，這可能會影響它的針葉生長方式。又或許，這只是基因決定的。弗蘭普頓表示，他希望未來的樹木能更穩定可靠。
「這就是為什麼我們要研究落針率，並試圖了解如何透過基因技術來控制它，」他說。 “但我們也試圖了解如何更好地處理聖誕樹，並教導消費者最佳實踐，以減少他們聖誕節期間弄得一團糟的可能性。”
