由于香蕉枯萎病(FWB)的發(fā)生，您在超市里看到的香蕉和您早餐吃的香蕉正面臨功能性滅絕，這種病原體是一種名為尖鐮孢古巴專化型(Foc)熱帶小種4(TR4)的真菌病原體。
然而，得益于馬薩諸塞大學阿默斯特分校領(lǐng)導(dǎo)的國際科學家團隊最近的研究，我們現(xiàn)在知道 Foc TR4 并不是從 20 世紀 50 年代摧毀商業(yè)香蕉作物的菌株進化而來的，而且這種新菌株的毒性似乎是由一些與一氧化氮產(chǎn)生有關(guān)的附屬基因引起的。
這項研究發(fā)表在《自然微生物學》雜志上，為減緩(即使不能控制)Foc TR4 尚未得到控制的傳播的治療和策略打開了大門。
“我們今天吃的香蕉和你祖父母吃的不一樣。那些古老的品種，大麥克香蕉，已經(jīng)功能性地滅絕了，是 20 世紀 50 年代第一次鐮刀菌爆發(fā)的受害者，”馬薩諸塞大學阿默斯特分校生物化學和分子生物學教授、該論文的資深作者馬麗君說。
如今，市場上最受歡迎的香蕉品種是卡文迪什香蕉，這種香蕉是為了應(yīng)對大麥克香蕉的滅絕而培育的抗病品種。大約 40 年來，卡文迪什香蕉在全球的單一種植園中蓬勃發(fā)展，這些種植園為全球大部分商業(yè)香蕉作物提供了原料。
但到了 20 世紀 90 年代，卡文迪什香蕉的好日子開始走到了盡頭。“香蕉枯萎病又一次爆發(fā)，??”主要作者張勇說，他在馬教授的指導(dǎo)下完成了馬薩諸塞大學阿默斯特分校有機體和進化生物學項目的博士學位。“它像野火一樣從東南亞蔓延到非洲和中美洲。”
“我們花了 10 年時間研究這種新爆發(fā)的香蕉枯萎病，”馬說，他是尖鐮孢菌專家，尖鐮孢菌并非單一物種，而是一個“物種復(fù)合體”，有數(shù)百個不同的變種，專門感染不同的植物宿主。這些變種是由菌株特異性附屬基因和共同的核心基因組決定的。
“我們現(xiàn)在知道，破壞卡文迪什香蕉的病原體 TR4 并非從毀滅大麥克香蕉的那個品種進化而來。TR4 的基因組含有一些與一氧化氮產(chǎn)生有關(guān)的附屬基因，這似乎是 TR4 毒性的關(guān)鍵因素。”
為了得出這一結(jié)論，Yong、Ma 和來自中國、南非以及美國大學的合著者對從世界各地收集的 36 種不同的 Foc 菌株進行了測序和比較，其中包括那些攻擊 Gros Michel 香蕉的菌株。然后，在馬薩諸塞大學阿默斯特分校應(yīng)用生命科學研究所的幫助下，該團隊發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致當前香蕉枯萎病爆發(fā)的 Foc TR4 使用一些附屬基因來產(chǎn)生和解毒真菌一氧化氮，從而入侵宿主。
盡管研究小組還不清楚這些活動如何導(dǎo)致卡文迪什香蕉的疾病侵染，但他們能夠確定，當控制一氧化氮產(chǎn)生的兩個基因被消除時，F(xiàn)oc TR4 的毒性大大降低。
Yong 表示：“識別這些附屬基因序列為減輕甚至控制 Foc TR4 的傳播開辟了許多戰(zhàn)略途徑。”
即便如此，很快指出，我們最喜歡的早餐食品之一所面臨的最終問題是單一栽培的實踐。
“當大型商業(yè)作物缺乏多樣性時，它就很容易成為病原體的攻擊目標，”她說。“下次買香蕉時，可以嘗試一下當?shù)靥厣称返昕赡苡惺鄣牟煌贩N。”
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