香蕉再次面临灭绝危机，这一次，基因编辑能拯救香蕉吗？

来源：生物世界 2022-04-25 19:46

香蕉是全世界最受欢迎的水果之一，然而，实际上香蕉已经危在旦夕，我们随时都可能再也吃不到香蕉了。

香蕉是全世界最受欢迎的水果之一，然而，实际上 香蕉已经危在旦夕，我们随时都可能再也吃不到香蕉了。

而这一危机的源头就是 真菌感染，1950年，一种名为“ 巴拿马病”的真菌感染的香蕉传染病暴发，直接导致了当时最广泛种植的香蕉品种 大麦克香蕉 （Gros Michel） 彻底绝种。

 

此后，科学家们培育出了对巴拿马病有抵抗能力的新品种 卡文迪什香蕉 （Cavendish），现在，卡文迪什香蕉占全世界香蕉总销量的99%。

大麦克香蕉（左，已灭绝），卡文迪什香蕉（右）

香蕉面临灭绝风险

然而，感染香蕉的致病真菌也一直在进化，近年来， 巴拿马病的一个变种 黄叶病热带第4型 （TR4） 出现了，一旦感染香蕉，就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， 杀菌剂对它们无效， 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。因此，一旦感染，唯一的遏制传播的方法就是 销毁种植园所有植物，并关闭整个种植园数十年。

由于卡文迪什香蕉的广泛种植，黄叶病热带第4型 （TR4） 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三倍体，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（TR4）的抗病性。因此， 想要从真菌手里拯救香蕉，或许只有一种办法，那就是修改它的基因组， 赋予其对黄叶病热带第4型 （TR4） 的抗病性。

 

为什么我们不能失去香蕉？

 

香蕉是全世界最受欢迎的水果之一，全世界的人们每年会吃掉 1000亿个以上的香蕉。整个香蕉产业是一个数百万人赖以生存的价值高达250亿美元的大产业。还有超过400万人以香蕉为主食。

因此，香蕉不仅是一种水果，也是很多人赖以生存的基础，这也是我们不能失去香蕉的重要原因。

 

用基因编辑拯救香蕉

传统的植物育种是一个艰苦、繁琐，且耗时的过程，往往需要几十年的时间才能成功。而且，种植香蕉不产生种子，这导致了香蕉的改良育种更加困难。

基因编辑技术的出现，给育种打开了新天地，发现香蕉易感 黄叶病热带第4型 （TR4）的DNA序列，或找到抵抗感染的基因，就能够进行针对性基因编辑，删除或插入特定DNA序列，产生抗感染香蕉。而且，整个过程要比传统育种快得多。

基因编辑育种公司 Elo Life Systems 宣布与世界三大香蕉供应商之一的 Dole 公司合作，通过基因编辑技术开发抗 黄叶病热带第4型 （TR4）香蕉，从而拯救岌岌可危的香蕉种植行业。

Elo Life 实验室中的香蕉幼苗

Elo Life Systems 计划从几个方面来解决目前的香蕉危机，通过对卡文迪什香蕉的亲属的研究寻找抗感染基因，对卡文迪什香蕉的研究寻找易感基因，然后使用该公司特有的基因编辑工具 归巢核酸内切酶 （Meganuclease）来精确删除或插入特定DNA片段，来开发抗 黄叶病热带第4型（TR4）的卡文迪什香蕉。

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