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真菌病灭绝香蕉,今后只能吃基因编辑香蕉了?

2020-2-29 17:38

原作者: 惊蛰(食物主权志愿者)汇编
编者按:
受到一种真菌(黄叶病热带第4型)入侵,当前占领全球市场99%的卡文迪什香蕉面临了灭绝危机。研究人员正在加紧寻找方案来抵抗这种真菌病,他们采用的方法是对香蕉植入外源基因,或是在香蕉内部进行基因编辑。然而,无论是基因植入还是基因编辑,其安全性仍存在很大争议。公众的抵制将让被改头换面的卡文迪什香蕉的市场前景变得前途未卜。另一些科学家呼吁,除了卡文迪许香蕉,世界各地还有一千多种其他香蕉品种,我们应该考虑将这些替代品种推进市场,而非采用转基因或基因编辑香蕉。

图片来源:网络

作者|惊蛰
排版|六韬

香蕉危在旦夕

哥伦比亚政府2019年7月证实,一种能杀死香蕉的真菌已经传播到了全球香蕉的主要来源地——美洲,真菌名为香蕉枯萎病热带4号(TR4)。这种真菌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。

图片来源:网络

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。

由于现在世界上种植的香蕉品种大多数是卡文迪什香蕉,占全球香蕉总销量的99%,这个品种对黄叶病热带第4型真菌基本上没有抵抗力,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不育的,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。

基因改造香蕉

其实,这这不是商业种植香蕉品种第一次面临灭绝。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。

好在卡文迪什香蕉被培育出来,它能够抵抗巴拿马病,而且韧性足以承受出口过程中的搬运,并且具有被广泛接受和认可的味道,很快,卡文迪什香蕉取代了大麦克香蕉,称霸出口香蕉市场。

然而,这一次面临的麻烦更大,因为目前没有天然存在的香蕉同时具有卡文迪什香蕉的质量和对黄叶病热带第4型的抵抗力

导致黄叶病热带第4型的真菌如此强大,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。研究人员认为,卡文迪什香蕉可能在未来几十年内逐渐灭绝,除非能够对其进行修饰以抵抗这种真菌。

澳大利亚昆士兰科技大学的生物技术专家 James Dale 的团队,一直致力于通过从野生香蕉中选取抗病基因,对卡文迪什香蕉进行基因改造,该基因赋予了对黄叶病热带第4型抗性。

2017年他们通过一次小型试验取得了令人鼓舞的结果后,然后研究团队开始了一项较大规模的研究。他们在澳大利亚北部的半公顷的土地上种植了转基因的卡文迪什香蕉。结果表明,这种转基因香蕉的状况很好,对真菌的抵抗能力很好。

他计划在2021年研究结束后,向澳大利亚监管机构申请批准销售转基因卡文迪什香蕉。但是,无法预测监管机构是否会批准或需要多长时间才能获得批准。

即使Dale的转基因香蕉获得批准,把它们卖出去也是个问题。长期以来,转基因作物在世界各地,特别是在欧洲,一直受到公众的抵制。

基因编辑香蕉


研究人员编辑了香蕉幼株的基因组,以抵御一种名为枯萎病热带1号的真菌 | 图片来源:Jaindra Tripathi/IITA-Kenya

为了让生物技术香蕉更容易被监管机构接受,Dale还在用CRISPR编辑卡文迪许香蕉的基因组,以增强其对TR4的适应力,这样就不用插入外来基因。

目前还不清楚世界各地的监管机构对基因编辑香蕉的态度。2016年,美国农业部决定放开对CRISPR编辑蘑菇的监管,或能反映他们对基因编辑香蕉的立场。哥伦比亚、智利、巴西、日本和以色列政府都发布了官方声明,表示他们可能也会对CRISPR编辑过的作物持宽容态度。然而,欧盟明确表示会像对待其他转基因食品一样严格评估基因编辑作物。

这个世界上真的除了转基因技术,就无法拯救香蕉了吗?非也!

瑞典农业科学大学植物遗传学家 Rodomiro Ortiz支持研究人员为改良香蕉品种所做的努力,但他警告称,面对不断蔓延的香蕉病害,不能把宝都押在生物技术解决方案上。他说,除了卡文迪许香蕉,还有一千多种其他香蕉品种。虽然它们在产量和发运量方面不能和卡文迪许香蕉比,口味也差一点,但Ortiz认为商业香蕉公司不妨尝试为这些替代品种创造一个市场。他说:“我们应该利用目前的香蕉多样性开展营销活动,告诉人们可以用其他方式享用香蕉。”

2018年的报道,说科学家在马达加斯加发现了一种野生香蕉,这种香蕉可以不会感染巴拿马病。也就是说,总有一个品种是具有抗病性的,虽然不知道这个种是否能够抵抗TR4,但总会给人带来希望。

参考资料: 

1、香蕉大灭绝,基因编辑拯救香蕉?我看是挂羊头卖狗肉
http://baijiahao.baidu.com/s?id=1647345019768942461&wfr=spider&for=pc
2、香蕉危机!今后只能吃基因编辑香蕉了?
https://xw.qq.com/cmsid/20191212A0ATC100?f=newdc
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