一种会腐烂并杀死主要出口香蕉品种的真菌变种已在莫桑比克和约旦的种植园中被发现,这引发了人们的担忧,它可能会蔓延到主要生产商并摧毁供应。这种病原体迄今为止仅限于亚洲部分地区和澳大利亚的一个地区,对广受欢迎的卡文迪什栽培品种具有特别严重的破坏作用,该品种几乎占数十亿美元的香蕉出口贸易的全部。研究人员表示,该疾病在全球范围内的蔓延可能是灾难性的。
该疾病是由一种称为尖孢镰刀菌Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) 的土壤真菌菌株引起的。一种 Foc 菌株曾使格罗斯米歇尔(Gros Michel)栽培品种灭绝,该品种是19世纪至20世纪50年代的主要出口香蕉品种。作为回应,该行业用卡文迪什品种取代了格罗斯米歇尔植物,该品种对该 Foc 菌株具有抵抗力。但是卡文迪什容易感染新的 Foc 热带种族 4 (Foc-TR4) 菌株,如果该真菌蔓延到世界主要香蕉出口国拉丁美洲,可能会像格罗斯米歇尔一样遭受同样的命运,比利时鲁汶天主教大学的罗尼·斯温嫩 (Rony Swennen) 和坦桑尼亚达累斯萨拉姆国际热带农业研究所的一位香蕉育种家说道。“这是一个巨大的问题,”他补充道。尽管 Foc 菌株传播缓慢,但几乎不可能从土壤中清除。
Foc-TR4 最早于 20 世纪 90 年代在亚洲被发现,现在已在台湾、印度尼西亚、马来西亚、菲律宾、中国和澳大利亚北部发现(参见“水果威胁”)。据 10 月 29 日报道的约旦爆发事件 (F. A. Garcia et al. Plant Dis. http://doi.org/qd3; 2013) 是首次在这些国家以外被描述的。上个月报道了莫桑比克爆发的疫情。
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没有人确定真菌是如何到达约旦或莫桑比克的。来自亚洲的移民工人可能无意中带来了受污染的土壤。另一种可能性是进口受感染的根茎——香蕉植物从中繁殖的茎。但现在卡文迪什产业的大部分都使用组织培养,从而产生无病原体的小植株。
荷兰瓦赫宁根大学研究中心的尖孢镰刀菌研究员,约旦报告的合著者格特·科马(Gert Kema)认为,进一步传播是不可避免的。“我非常担心,”他说。“如果它在不久的将来在拉丁美洲出现,我不会感到惊讶。”该地区与加勒比地区一起占香蕉出口量的 80% 以上。如果 Foc-TR4 在那里扎根,可能会导致卡文迪什品种工业化种植的缓慢消亡。为了减缓传播,良好的农场卫生、及时隔离和销毁受感染的植物至关重要。南非斯泰伦博什大学的研究员奥尔特斯·维尔容(Altus Viljoen)被召来查明莫桑比克疫情爆发的原因,并表示当局迅速采取了行动。他估计该疾病已存在两到三年。
亚洲的小型农场已经在努力减少损失。卡文迪什植物的组织培养产生了一些具有随机突变的变种,这些变种对 Foc-TR4 具有部分抵抗力。种植这些变种,并结合轮作等措施,已允许在受污染的土地上种植香蕉。但是产量损失和更高的成本使受影响的种植园在经济上不那么可行。
迄今为止,通过传统育种或基因工程培育出完全抵抗 Foc-TR4 的香蕉的进展有限。野生亚洲香蕉Musa acuminata malaccensis——其基因组于去年发表 (A. D’Hont Nature 488, 213–217; 2012)——似乎具有抵抗力,研究人员正在尝试将其抗性基因植入卡文迪什。由此产生的转基因样品已经在澳大利亚受污染的土地上进行了 18 个月的实地试验,并且看起来“非常有希望”,澳大利亚布里斯班昆士兰科技大学热带作物和生物商品中心主任詹姆斯·戴尔(James Dale)说道。但他警告说,完整的结果尚未出来。
大多数对粮食供应重要的香蕉是由低收入国家的小农种植并在当地消费的。种植了数百个栽培品种,这种生物多样性是抵御疾病的重要壁垒。研究人员尚未全面了解这些品种的易感性,但许多栽培品种可能对 Foc-TR4 具有抵抗力,因为它们在生物学上与卡文迪什不同。对于那些在超市购买香蕉的人来说,卡文迪什很可能是他们唯一知道的品种。但是,该栽培品种的出口量仅占每年生产的约 1.5 亿吨香蕉和食用香蕉(大蕉)的 13% 左右。种植单一卡文迪什栽培品种的工业化农场面临着 Foc-TR4 侵染的高风险,但这种真菌对为全球约 4 亿人提供主食的大部分香蕉构成的威胁较小。
就他而言,戴尔正在尝试改造格罗斯米歇尔香蕉,使其对原始的 Foc 菌株具有抵抗力。相比之下,卡文迪什味道平淡,而且更容易碰伤。戴尔希望再次在超市货架上看到格罗斯米歇尔。“它是一种比卡文迪什优越的香蕉。让它回归将是美好的。”
本文经《自然》杂志许可转载。该文章于2013年12月11日首次发表。