热带生物科学公司在实验室培育抗真菌香蕉。
热带生物科学公司在实验室培育抗真菌香蕉。
科技前沿
据美国知名商业杂志《快公司》近日报道，在英国和澳大利亚的实验室里，研究人员正在竞相寻找拯救卡文迪什香蕉的方法，因为世界香蕉出口经济的心脏拉丁美洲开始受到致命真菌“巴拿马病热带种4”的侵袭。这种真菌攻击香蕉树的根部，堵塞输送水分和营养物质的运输系统，最终杀死香蕉树。
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。科学家们正努力寻找改变卡文迪什香蕉基因的方法，使其对真菌有抵抗力。
文/广州日报全媒体记者温俊华编译
发现致命真菌
今年8月，哥伦比亚农业研究所报告称，一种致命真菌已进入哥伦比亚，这是“巴拿马病热带种4”首次在拉丁美洲被发现。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，为避免真菌扩散，当地政府已对受影响地区进行隔离并摧毁受感染香蕉。
“目前，这种疾病只在哥伦比亚被发现，但它可能很快就会出现在厄瓜多尔。厄瓜多尔种植着销往美国和欧洲的大部分香蕉。可以预想，疫情蔓延到拉丁美洲所有主要香蕉种植地可能只需数年时间。”热带生物科学公司首席执行官格森说。
对付这种真菌没有灵丹妙药。尽管这种真菌对人类无害，但它对香蕉生产构成“严重威胁”。真菌会攻击香蕉的根部，堵塞输送水分和营养物质的运输系统，最终杀死香蕉树。由于卡文迪什香蕉是无性繁殖，当这种真菌杀死一株香蕉时，附近的香蕉也都处于危险之中。
“‘巴拿马病热带种4’在单一环境中传播得非常快，可以造成很大的破坏。它可以在土壤中残留几十年，即使一种作物全部死亡后，土地也无法重新耕种。”佛罗里达大学植物病理学家普罗茨说。
拯救方法一：干扰基因
英国的热带生物科学公司正致力于在短时间内找到应对“巴拿马病热带种4”的方法。在公司的实验室，研究人员使用基因编辑工具CRISPR对咖啡等作物进行研究，CRISPR可以精确地剪掉植物基因组的一部分，研究人员已经能够剪掉咖啡中与咖啡因相关的基因。
但要快速改造出抗病的卡文迪什香蕉，研究人员决定独辟蹊径——不是利用CRISPR编辑基因，而是利用核糖核酸(RNA，存在于生物细胞以及部分病毒、类病毒中的遗传信息载体)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，用于关闭病原体(如真菌)的基因。“这是一种直接攻击病原体的策略。”热带生物科学公司的首席科学官毛利说。
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十年的时间来识别香蕉基因，随后才能改变基因以使作物产生抗病能力。基因干扰针对的是病原体而非香蕉的基因，香蕉的关键特性——从味道到它在田间的生长方式——没有被改变。因为香蕉中没有任何外来DNA，这项技术可被认为是非转基因的。该公司计划明年开始实地测试。
拯救方法二：基因改造
在澳大利亚，科学家们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“巴拿马病热带种4”有抵抗力的基因，并把这种基因植入卡文迪什香蕉中。在澳大利亚达尔文市郊外的汉普缇杜镇附近，研究人员已经成功地进行了实地试验。
经过三年的试验，他们现在正处于更大规模的试验中。这种转基因香蕉可能会在几年内上市销售，具体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。昆士兰科技大学研究香蕉的研究员戴尔说，他的团队目前也在研究一种不使用外来DNA的基因编辑版本，有望更容易被接受。
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