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基因编辑成避免香蕉灭绝的希望

日期:2019-10-11 作者:上海迈其生物科技有限公司 来源:http://www.microgene.com.cn/

南美洲是香蕉生产和出口大国,南美的厄瓜多尔是世界上最大的香蕉出口国,哥伦比亚、哥斯达黎加和危地马拉也是香蕉的大生产国。

香蕉种植园最怕的就是真菌感染,1950年,一种叫做巴拿马病的香蕉传染病爆发,直接导致当时在南美洲广泛种植的香蕉品种大麦克香蕉(Gros Michel)彻底绝种。

此后,科学家培育出对巴拿马病有抵抗能力的新品种卡文迪什香蕉(Cavendish),取代大麦克香蕉,成为目前最广泛种植的香蕉品种,现在,卡文迪什香蕉占全世界香蕉总销量的99%。

香蕉危在旦夕

然而,感染香蕉的真菌也一直在进化,巴拿马病的一个变种黄叶病热带第4型,出现了。黄叶病热带第4型,是由真菌感染导致,一旦感染香蕉,就会导致水分及养料无法输送,使香蕉树中心部分萎缩发黑,2-3年内更可令香蕉园内所有香蕉彻底枯萎。

可怕的是,这种真菌的孢子能潜伏在泥土中30年以上,因此一旦感染过的土地,就不能再种植香蕉,而且这种真菌能通过水滴及依附在机器或鞋子上的少量泥土传播。这种可怕的香蕉传染病被形象的称呼为香蕉艾滋病,这种香蕉艾滋病之前已在亚洲广泛传播。

“香蕉艾滋病”蔓延,CRISPR基因编辑成为避免香蕉灭绝的唯一希望

然而,就在上个月,哥伦比亚政府证实,黄叶病热带第4型已经传播到了哥伦比亚的四个香蕉种植园。

遏制黄叶病热带第4型传播的唯一方法就是销毁种植园所有植物,并关闭整个种植园数十年。因为这种真菌的孢子可以在土壤中存活30年以上,杀菌剂对它们根本无效。

由于卡文迪什香蕉的广泛种植,黄叶病热带第4型一旦大规模传播,将很可能彻底摧毁整个香蕉种植业。因此设计并培育能够抵抗这种病害的新一代香蕉,变得非常紧迫。

由于卡文迪什香蕉是无性繁殖的,没有种子,只能通过克隆进行繁殖,因此无法通过传统育种方法赋予它对黄叶病热带第4型的抗病性。

佛罗里达大学植物病理学家兰迪·普洛茨(Randy Ploetz)认为,想从这种真菌手里挽救卡文迪什香蕉,或许只有一种办法,那就是修改它的基因组。

澳大利亚的一个研究团队已经开始这项研究,他们使用CRISPR基因编辑技术,将野生香蕉中的一个基因加入到卡文迪什香蕉基因组中,来增强卡文迪什香蕉对真菌的抵抗力。目前他们已经开始在田间测试这种改良香蕉。

澳大利亚昆士兰科技大学的生物技术专家 James Dale 说,从今年7月开始,越来越多的人咨询他转基因香蕉的问题,因为黄叶病热带第4型已经传播到了哥伦比亚,哥伦比亚宣布进入国家紧急状态,人们对转基因香蕉的兴趣越来越浓厚。

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