致命真菌侵袭香蕉种植园 科学家打响拯救香蕉大作战

2019-11-03 10:59:26 2955次浏览

导读:   科学家们担心,占全球香蕉种植总面积将近一半的卡文迪什香蕉很可能会灭绝。此前,这种致命真菌一直在破坏亚洲、澳大利亚和东非的香蕉种植园。报道称,真菌在哥伦比亚北部拉瓜吉拉地区一个175公顷的香蕉园被发现,

根据美国著名商业杂志《快公司》(Fast Company)最近的一份报告,英国和澳大利亚实验室的研究人员正竞相寻找拯救卡文迪什香蕉的方法,因为作为世界香蕉出口经济中心的拉丁美洲正开始受到致命真菌巴拿马病热带物种4的袭击。这种真菌攻击香蕉树的根部,阻塞运输水和营养物质的运输系统,最终杀死香蕉树。

科学家担心占世界香蕉种植总面积近一半的卡文迪许香蕉可能会灭绝。科学家们正试图找到改变卡文迪许香蕉基因的方法,使其对真菌有抵抗力。

发现致命真菌

今年8月,哥伦比亚农业研究所(Columbia Agricultural Research Institute)报告称,一种致命真菌已经进入哥伦比亚,这是拉丁美洲首次发现“巴拿马病热带物种4”。此前,这种致命的真菌一直在摧毁亚洲、澳大利亚和东非的香蕉种植园。根据该报告,在哥伦比亚北部拉瓜希拉地区一个175公顷的香蕉种植园中发现了真菌。为了防止真菌的传播,当地政府隔离了受感染的地区,并销毁了受感染的香蕉。

“目前,这种疾病只在哥伦比亚发现,但可能很快就会在厄瓜多尔出现。厄瓜多尔种植的香蕉大部分销往美国和欧洲。可以预计,这种流行病只需几年时间就能传播到拉丁美洲所有主要香蕉种植区。”热带生物科学公司首席执行官Gerson说。

这种真菌没有灵丹妙药。虽然这种真菌对人类无害,但它对香蕉生产构成了“严重威胁”。真菌会攻击香蕉根部,阻碍运输水和营养物质的运输系统,最终杀死香蕉树。当卡文迪什的香蕉无性繁殖时,当这种真菌杀死香蕉时,附近的香蕉也处于危险之中。

“‘巴拿马病的热带物种4在单一环境中传播非常快,可能造成巨大损害。它可以在土壤中保留几十年,即使一种作物死亡,土地也无法再植。佛罗里达大学的植物病理学家普罗茨说。

拯救方法一:干扰基因

英国热带生物科学公司正在努力寻找一种在短时间内对付巴拿马病热带物种4的方法。在该公司的实验室,研究人员使用基因编辑工具crispr来研究咖啡等作物。crispr可以准确地切断植物基因组的一部分,研究人员已经能够切断咖啡中咖啡因的相关基因。

然而,为了快速转化抗病的卡文迪许香蕉,研究人员决定找到一种新的方法——不是用crispr编辑基因,而是用核糖核酸(rna,一种存在于生物细胞中的遗传信息载体,以及一些病毒和类病毒)来干扰基因以关闭细胞的特定功能。据报道,这种“关闭”功能可以被引导到香蕉自身细胞之外,以关闭病原体(如真菌)的基因。"这是一种直接攻击病原体的策略."热带生物科学公司首席科学官毛利人说。

这也是一个更快的解决方案——传统的基因编辑过程可能需要长达10年的时间来识别香蕉基因,然后基因才能被改变以使作物具有抗病能力。基因干扰是针对病原体而不是香蕉基因的,香蕉的关键特征——从味道到它们在田间的生长方式——没有改变。因为香蕉不含任何外来dna,这项技术可以被认为是非转基因的。该公司计划明年开始实地测试。

营救方法2:基因改造

在澳大利亚,科学家正在测试另一种方法。经过几年的研究,研究人员在野生香蕉中发现了一种对巴拿马病热带物种4具有抗性的基因,并将该基因植入卡文迪许的香蕉中。研究人员已经成功地在澳大利亚达尔文郊区的汉普斯特德镇附近进行了实地测试。

经过三年的测试,他们现在处于更大规模的测试中。转基因香蕉可能在几年内上市,这取决于获得监管机构批准所需的时间。此外,消费者是否会接受转基因香蕉也是一个问题。昆士兰科技大学香蕉研究员戴尔(Dell)表示,他的团队目前正在研究一种不使用外来dna的基因编辑版本,预计会更容易被接受。