哥倫比亞政府上個月證實，一種危及香蕉生存的真菌——香蕉枯萎病熱帶四號（TR4）真菌已經入侵了美洲，而美洲是世界香蕉的主要供應源。這種真菌可謂是一個十分難纏的對手，殺菌劑和熏蒸劑對它根本不起作用。極具傳染性，可休眠數十年，讓蕉農誤認為他們已殺滅病原體，最終卻發現植株已從內部腐爛。
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其實，在20世紀90年代， TR4就開始破壞亞洲的香蕉作物，然后入侵澳大利亞、中東和非洲國家，現在，它已經來到了美洲。研究人員表示，如果不能對香蕉進行改造以抵抗這種真菌，那么香蕉品種恐怕逃脫不了在未來幾十年內可能滅絕的命運tangxin。
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卡文迪什香蕉是最廣泛種植的香蕉品種。種植香蕉的種植園在拉丁美洲、非洲和東南亞都有，西方超市貨架上的大部分香蕉都是卡文迪什香蕉。這些水果隨處可見，新鮮的水果一年四季都可以買到，且價格便宜。
為了拯救香蕉產業，科學家們把目光聚焦在了改造卡文迪什香蕉上，這種香蕉不僅是現在的頂級商業品種，占全球香蕉出貨量的99%，受這種真菌的威脅最大糖心vlog入口。但是，常規方法培育出具有TR4抗性的卡文迪什香蕉是不可能的，“所以拯救卡文迪什的唯一方法可能是調整它的基因組”，來自美國佛羅里達大學的植物病理學家Randy Ploetz說。而目前生物技術中應用最普遍和效果最好的就是轉基因技術和CRISPR基因編輯技術，一起來看看科學家是如何運用這些技術來拯救香蕉的吧。
轉基因技術之轉入抗TR4基因，為香蕉增加抗性
昆士蘭科技大學的生物技術專家James Dale的研究小組一直致力于改造卡文迪什香蕉。他們將一種來自野生香蕉acuminate malaccensis的基因插入到卡文迪什香蕉的基因組中，以使其產生對TR4的抗性。2017年，Dale在這個項目的小規模田間試驗中看到了希望，在這次初步試驗中，用同一個細胞培育出的六行植株有四行顯示出抗病能力， “如果對植物進行轉基因改造，出現這樣的變化很常見，但2/3的比例是很驚人的。” Dale表示。 隨后，他們擴大了田間試驗規模，在澳大利亞北部半公頃感染了TR4的土地上種植了轉基因卡文迪什香蕉，結果轉基因香蕉的表現良好。
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澳大利亞昆士蘭理工大學教授James Dale領導的實驗室試圖培育出具有抗病能力的香蕉
Dale計劃在2021年研究結束后向澳大利亞監管機構申請推廣轉基因卡文迪什香蕉，這也許會是一個漫長的過程。
基因編輯之CRISPR改造香蕉基因，激活內在抗性
由于轉基因香蕉的審查和推廣面臨的種種困難，為了使香蕉更易于被接受，Dale還使用了基因編輯工具CRISPR對香蕉進行改造。他使用CRISPR編輯了卡文迪什香蕉的基因組，試圖在卡文迪什中激活一種對TR4有抗性的休眠基因，以增強其對TR4的適應力，而不是插入外來基因。但這項工作仍處于早期階段，“還需要幾年的時間才能進行田間試驗”， Dale表示。
還有其他研究者也正在利用CRISPR以不同的方式增強卡文迪什香蕉對TR4病毒的防御能力。如位于肯尼亞內羅畢的國際熱帶農業研究所的分子生物學家Leena Tripathi正在使用基因編輯工具來抑制使卡文迪什易受TR4攻擊的基因，但她的研究目前只進行到實驗室階段。
Reference：
1、CRISPR might be the banana’s only hope against a deadly fungus（nature）
https://www.nature.com/articles/d41586-019-02770-7
2、隱性真菌突然蔓延危及香蕉前途 科學家打響保衛戰（新浪新聞）
http://news.sina.com.cn/o/2017-10-10/doc-ifymrqmq3225562.shtml
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