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致命真菌侵襲香蕉種植園科學(xué)家打響拯救香蕉大作戰(zhàn)

發(fā)布時(shí)間：2019-09-19 09:00:06

致命真菌“巴拿馬病熱帶種4”侵襲改造抗病香蕉在行動(dòng)

拯救香蕉大作戰(zhàn)

據(jù)美國(guó)知名商業(yè)雜志《快公司》近日?qǐng)?bào)道，在英國(guó)和澳大利亞的實(shí)驗(yàn)室里，研究人員正在競(jìng)相尋找拯救卡文迪什香蕉的方法，因?yàn)槭澜缦憬冻隹诮?jīng)濟(jì)的心臟拉丁美洲開(kāi)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(shù)的根部，堵塞輸送水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸系統(tǒng)，最終殺死香蕉樹(shù)。

科學(xué)家們擔(dān)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(huì)滅絕?？茖W(xué)家們正努力尋找改變卡文迪什香蕉基因的方法，使其對(duì)真菌有抵抗力。

文/廣州日?qǐng)?bào)全媒體記者溫俊華編譯

發(fā)現(xiàn)致命真菌

今年8月，哥倫比亞農(nóng)業(yè)研究所報(bào)告稱，一種致命真菌已進(jìn)入哥倫比亞，這是“巴拿馬病熱帶種4”首次在拉丁美洲被發(fā)現(xiàn)。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(bào)道稱，真菌在哥倫比亞北部拉瓜吉拉地區(qū)一個(gè)175公頃的香蕉園被發(fā)現(xiàn)，為避免真菌擴(kuò)散，當(dāng)?shù)卣褜?duì)受影響地區(qū)進(jìn)行隔離并摧毀受感染香蕉。

“目前，這種疾病只在哥倫比亞被發(fā)現(xiàn)，但它可能很快就會(huì)出現(xiàn)在厄瓜多爾。厄瓜多爾種植著銷往美國(guó)和歐洲的大部分香蕉?？梢灶A(yù)想，疫情蔓延到拉丁美洲所有主要香蕉種植地可能只需數(shù)年時(shí)間?！睙釒锟茖W(xué)公司首席執(zhí)行官格森說(shuō)。

對(duì)付這種真菌沒(méi)有靈丹妙藥。盡管這種真菌對(duì)人類無(wú)害，但它對(duì)香蕉生產(chǎn)構(gòu)成“嚴(yán)重威脅”。真菌會(huì)攻擊香蕉的根部，堵塞輸送水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸系統(tǒng)，最終殺死香蕉樹(shù)。由于卡文迪什香蕉是無(wú)性繁殖，當(dāng)這種真菌殺死一株香蕉時(shí)，附近的香蕉也都處于危險(xiǎn)之中。

“‘巴拿馬病熱帶種4’在單一環(huán)境中傳播得非?？?，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后，土地也無(wú)法重新耕種?！狈鹆_里達(dá)大學(xué)植物病理學(xué)家普羅茨說(shuō)。

拯救方法一：干擾基因

英國(guó)的熱帶生物科學(xué)公司正致力于在短時(shí)間內(nèi)找到應(yīng)對(duì)“巴拿馬病熱帶種4”的方法。在公司的實(shí)驗(yàn)室，研究人員使用基因編輯工具CRISPR對(duì)咖啡等作物進(jìn)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(jīng)能夠剪掉咖啡中與咖啡因相關(guān)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(dú)辟蹊徑——不是利用CRISPR編輯基因，而是利用核糖核酸(RNA，存在于生物細(xì)胞以及部分病毒、類病毒中的遺傳信息載體)干擾基因，以關(guān)閉細(xì)胞的特定功能。據(jù)報(bào)道，這種“關(guān)閉”功能可以被引導(dǎo)到香蕉自身細(xì)胞之外，用于關(guān)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(xué)公司的首席科學(xué)官毛利說(shuō)。

這也是一個(gè)更快的解決方案——傳統(tǒng)的基因編輯過(guò)程可能需要長(zhǎng)達(dá)十年的時(shí)間來(lái)識(shí)別香蕉基因，隨后才能改變基因以使作物產(chǎn)生抗病能力?；蚋蓴_針對(duì)的是病原體而非香蕉的基因，香蕉的關(guān)鍵特性——從味道到它在田間的生長(zhǎng)方式——沒(méi)有被改變。因?yàn)橄憬吨袥](méi)有任何外來(lái)DNA，這項(xiàng)技術(shù)可被認(rèn)為是非轉(zhuǎn)基因的。該公司計(jì)劃明年開(kāi)始實(shí)地測(cè)試。

拯救方法二：基因改造

在澳大利亞，科學(xué)家們正在測(cè)試另一種方法。經(jīng)過(guò)幾年的研究，研究人員在野生香蕉中發(fā)現(xiàn)了一種對(duì)“巴拿馬病熱帶種4”有抵抗力的基因，并把這種基因植入卡文迪什香蕉中。在澳大利亞達(dá)爾文市郊外的漢普緹杜鎮(zhèn)附近，研究人員已經(jīng)成功地進(jìn)行了實(shí)地試驗(yàn)。

經(jīng)過(guò)三年的試驗(yàn)，他們現(xiàn)在正處于更大規(guī)模的試驗(yàn)中。這種轉(zhuǎn)基因香蕉可能會(huì)在幾年內(nèi)上市銷售，具體取決于獲得監(jiān)管機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)所需的時(shí)間。此外，消費(fèi)者是否會(huì)接受轉(zhuǎn)基因香蕉也是一個(gè)問(wèn)題。昆士蘭科技大學(xué)研究香蕉的研究員戴爾說(shuō)，他的團(tuán)隊(duì)目前也在研究一種不使用外來(lái)DNA的基因編輯版本，有望更容易被接受。

來(lái)源：廣州日?qǐng)?bào)

千島湖新聞網(wǎng)　　編輯：于一

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