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“香蕉艾滋病”蔓延,CRISPR基因编辑成为防止香

2019-11-03 16:28:05 香蕉

“香蕉艾滋病”蔓延,CRISPR基因编辑成为避免香


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

香蕉种植园最怕的就是真菌感柒,1950年,一种叫做巴拿马病的香蕉传染病暴发,直接造成当年在南美洲普遍种植的香蕉品种大麦克香蕉(Gros Michel)彻底灭绝。

从此,科学研究家培养出对巴拿马病有对抗工作能力的新品种卡文迪什香蕉(Cavendish),取代大麦克香蕉,成为目前最普遍种植的香蕉品种,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,感柒香蕉的真菌也一直在超进化,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,是由真菌感柒造成,一旦感柒香蕉,就会造成水分及养料无法输送,使香蕉树中心一部分萎缩发黑,2-3年内更可令香蕉园内所有香蕉彻底枯萎。

恐怖的是,这种真菌的孢子能潜伏在土壤中30年以上,凡是一旦感柒过的地皮,就不可再种植香蕉,并且这种真菌能通过水滴及依附在设备或鞋子上的少量土壤传布。这种恐怖的香蕉传染病被形象的称谓为香蕉艾滋病,这种香蕉艾滋病之前已在亚洲普遍传布。

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

“香蕉艾滋病”蔓延,CRISPR基因编辑成为避免香


遏制黄叶病热带第4型传布的唯一法子就是销毁种植园所有植物,并关掉整个种植园数十年。因为这种真菌的孢子能够在泥土中存活30年以上,杀菌剂对它们根本无效。

由于卡文迪什香蕉的普遍种植,黄叶病热带第4型一旦大经营规模传布,将很将会彻底催毁整个香蕉种植业。凡是设计并培养可以对抗这种病害的新一代香蕉,变得格外急迫。

由于卡文迪什香蕉是无性繁衍的,沒有种子,只能通过克隆发起繁衍,凡是无法通过传统式育种法子授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,想从这种真菌手里补救卡文迪什香蕉,当然不过一种办法,那就是改动它的基因组。

澳大利亚的一个研究团队已经刚开始这项研究,他们使用CRISPR基因编辑技术,将野生香蕉中的一个基因添加到卡文迪什香蕉基因组中,来增强卡文迪什香蕉对真菌的对抗力。目前他们已经刚开始在田间测验这种改良香蕉。

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月刚开始,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型已经传布到了哥伦比亚,哥伦比亚宣布进入國家紧急状态,人们对转基因香蕉的兴趣越来越浓郁。

一个有吸引力的选择

其实,这这不是商业种植香蕉品种第一次面临绝种。1950年,一种叫做巴拿马病的香蕉传染病暴发,直接造成当年在南美洲普遍种植的香蕉品种大麦克香蕉(Gros Michel)彻底灭绝。

贵在卡文迪什香蕉被培养出来,它可以对抗巴拿马病,并且韧性足以承受出口值全历程中的搬运,而且具有被普遍接纳和认可的味道,很快,卡文迪什香蕉取代了大麦克香蕉,独霸出口值香蕉市场。

然而,这一次面临的麻烦更大,因为目前沒有天然存有的香蕉同时具有卡文迪什香蕉的品质和对黄叶病热带第4型的对抗力

造成黄叶病热带第4型的真菌如此强大,真菌的孢子能够在泥土中存活30年以上,杀菌剂对它们根本无效。研究人员认为,卡文迪什香蕉将会在今后几十年内逐渐绝种,除非可以对其发起修饰以对抗这种真菌。

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,对卡文迪什香蕉发起基因更新改造,该基因授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,然后研究团队刚开始了一项较大经营规模的研究。他们在澳大利亚北部的半公顷的地皮上种植了转基因的卡文迪什香蕉。 结果阐明,这种转基因香蕉的境遇很好,对真菌的对抗工作能力很好。

他计划在2021年研究结束后,向澳大利亚稽查机构申请批准销售转基因卡文迪什香蕉。了却,无法预测稽查机构是否会批准或需要多长时间才能得到批准。

即使这种转基因香蕉得到批准出产,能不可卖得出去也将会是一个问题。转基因作物长期以来一直在世界范围内受到公众的抵制,尤其是在欧洲。他们的研究团队拥有这种出色的香蕉,对黄叶病热带第4型拥有良好的对抗工作能力,了却客人是否会选购完全是另外问题。

用CRISPR去更新改造香蕉

James Dale 的团队正在使用CRISPR基因编辑技术来更新改造卡文迪什香蕉的的基因组,以增强其对黄叶病热带第4型的对抗力。

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