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致命真菌“巴拿馬病熱帶種4”侵襲 改造抗病香蕉在行動

拯救香蕉大作戰(zhàn)

據(jù)美國知名商業(yè)雜志《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(jīng)濟的心臟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(yǎng)物質(zhì)的運輸系統(tǒng)，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?？茖W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(fā)現(xiàn)致命真菌

今年8月，哥倫比亞農(nóng)業(yè)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(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。報道稱，真菌在哥倫比亞北部拉瓜吉拉地區(qū)一個175公頃的香蕉園被發(fā)現(xiàn)，為避免真菌擴散，當?shù)卣褜κ苡绊懙貐^(qū)進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)，但它可能很快就會出現(xiàn)在厄瓜多爾。厄瓜多爾種植著銷往美國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)年時間?！睙釒锟茖W公司首席執(zhí)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(chǎn)構(gòu)成“嚴重威脅”。真菌會攻擊香蕉的根部，堵塞輸送水分和營養(yǎng)物質(zhì)的運輸系統(tǒng)，最終殺死香蕉樹。由于卡文迪什香蕉是無性繁殖，當這種真菌殺死一株香蕉時，附近的香蕉也都處于危險之中。

“‘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，土地也無法重新耕種?！狈鹆_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于在短時間內(nèi)找到應(yīng)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(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)閉細胞的特定功能。據(jù)報道，這種“關(guān)閉”功能可以被引導(dǎo)到香蕉自身細胞之外，用于關(guān)閉病原體(如真菌)的基因?！斑@是一種直接攻擊病原體的策略?！睙釒锟茖W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(tǒng)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，隨后才能改變基因以使作物產(chǎn)生抗病能力?；蚋蓴_針對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方式——沒有被改變。因為香蕉中沒有任何外來DNA，這項技術(shù)可被認為是非轉(zhuǎn)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(jīng)過幾年的研究，研究人員在野生香蕉中發(fā)現(xiàn)了一種對“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)成功地進行了實地試驗。

經(jīng)過三年的試驗，他們現(xiàn)在正處于更大規(guī)模的試驗中。這種轉(zhuǎn)基因香蕉可能會在幾年內(nèi)上市銷售，具體取決于獲得監(jiān)管機構(gòu)批準所需的時間。此外，消費者是否會接受轉(zhuǎn)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：廣州日報

千島湖新聞網(wǎng)　　編輯：于一