致命真菌侵襲香蕉種植園 科學家打響拯救香蕉大作戰

據美國知名商業雜誌《快公司》近日報道,在英國和澳大利亞的實驗室里,研究人員正在競相尋找拯救卡文迪什香蕉的方法,因為世界香蕉出口經濟的心髒拉丁美洲開始受到致命真菌「巴拿馬病熱帶種4」的侵襲。這種真菌攻擊香蕉樹的根部,堵塞輸送水分和營養物質的運輸系統,最終殺死香蕉樹。

科學家們擔心,占全球香蕉種植總面積將近一半的卡文迪什香蕉很可能會滅絕。科學家們正努力尋找改變卡文迪什香蕉基因的方法,使其對真菌有抵抗力。

文/廣州日報全媒體記者溫俊華編譯

發現致命真菌

今年8月,哥倫比亞農業研究所報告稱,一種致命真菌已進入哥倫比亞,這是「巴拿馬病熱帶種4」首次在拉丁美洲被發現。此前,這種致命真菌一直在破壞亞洲、澳大利亞和東非的香蕉種植園。報道稱,真菌在哥倫比亞北部拉瓜吉拉地區一個175公頃的香蕉園被發現,為避免真菌擴散,當地政府已對受影響地區進行隔離並摧毀受感染香蕉。

「目前,這種疾病只在哥倫比亞被發現,但它可能很快就會出現在厄瓜多爾。厄瓜多爾種植着銷往美國和歐洲的大部分香蕉。可以預想,疫情蔓延到拉丁美洲所有主要香蕉種植地可能只需數年時間。」熱帶生物科學公司首席執行官格森說。

對付這種真菌沒有靈丹妙藥。盡管這種真菌對人類無害,但它對香蕉生產構成「嚴重威脅」。真菌會攻擊香蕉的根部,堵塞輸送水分和營養物質的運輸系統,最終殺死香蕉樹。由於卡文迪什香蕉是無性繁殖,當這種真菌殺死一株香蕉時,附近的香蕉也都處於危險之中。

「『巴拿馬病熱帶種4』在單一環境中傳播得非常快,可以造成很大的破壞。它可以在土壤中殘留幾十年,即使一種作物全部死亡後,土地也無法重新耕種。」佛羅里達大學植物病理學家普羅茨說。

拯救方法一:干擾基因

英國的熱帶生物科學公司正致力於在短時間內找到應對「巴拿馬病熱帶種4」的方法。在公司的實驗室,研究人員使用基因編輯工具CRISPR對咖啡等作物進行研究,CRISPR可以精確地剪掉植物基因組的一部分,研究人員已經能夠剪掉咖啡中與咖啡因相關的基因。

但要快速改造出抗病的卡文迪什香蕉,研究人員決定獨辟蹊徑——不是利用CRISPR編輯基因,而是利用核糖核酸(RNA,存在於生物細胞以及部分病毒、類病毒中的遺傳信息載體)干擾基因,以關閉細胞的特定功能。據報道,這種「關閉」功能可以被引導到香蕉自身細胞之外,用於關閉病原體(如真菌)的基因。「這是一種直接攻擊病原體的策略。」熱帶生物科學公司的首席科學官毛利說。

這也是一個更快的解決方案——傳統的基因編輯過程可能需要長達十年的時間來識別香蕉基因,隨後才能改變基因以使作物產生抗病能力。基因干擾針對的是病原體而非香蕉的基因,香蕉的關鍵特性——從味道到它在田間的生長方式——沒有被改變。因為香蕉中沒有任何外來DNA,這項技術可被認為是非轉基因的。該公司計劃明年開始實地測試。

拯救方法二:基因改造

在澳大利亞,科學家們正在測試另一種方法。經過幾年的研究,研究人員在野生香蕉中發現了一種對「巴拿馬病熱帶種4」有抵抗力的基因,並把這種基因植入卡文迪什香蕉中。在澳大利亞達爾文市郊外的漢普緹杜鎮附近,研究人員已經成功地進行了實地試驗。

經過三年的試驗,他們現在正處於更大規模的試驗中。這種轉基因香蕉可能會在幾年內上市銷售,具體取決於獲得監管機構批准所需的時間。此外,消費者是否會接受轉基因香蕉也是一個問題。昆士蘭科技大學研究香蕉的研究員戴爾說,他的團隊目前也在研究一種不使用外來DNA的基因編輯版本,有望更容易被接受。

來源:華人頭條B

來源:華人號:健康之路