破坏性香蕉传染病传播至美洲,可能导致香蕉灭绝危机


上周,哥伦比亚农业研究所(ica)证实,哥伦比亚北部的四个香蕉种植园因为怀疑感染了黄叶病热带第4型(tr4)而被隔离。
黄叶病热带第4型,由真菌感染导致,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,因此一旦感染过的土地,就不能再种植香蕉,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。
这种可怕的香蕉传染病被形象的称呼为香蕉艾滋病,这种香蕉艾滋病已在亚洲广泛传播。
哥伦比亚的邻国厄瓜多尔是世界上最大的香蕉出口国,哥伦比亚、哥斯达黎加和危地马拉也是香蕉的大生产国,香蕉艾滋病一旦在拉丁美洲大规模爆发,很可能会毁掉许多香蕉园,并推高全球香蕉价格。
黄叶病热带第4型是巴拿马病的一个变种,早在1950年,巴拿马病爆发,导致当时拉丁美洲广泛种植的香蕉品种大麦克香蕉(gros michel)绝种。
而后,科学家培育出对巴拿马病有抵抗力的新品种卡文迪什香蕉(cavendish),取代大麦克香蕉,成为目前最广泛种植的香蕉品种,占全世界香蕉出口的95%以上。
卡文迪什香蕉的广泛种植,导致全世界种植香蕉的基因多样性太低,一旦发生传染病,将对全球香蕉种植业产生致命打击。
然而,黄叶病热带第4型很容易感染卡文迪什香蕉及许多其他香蕉品种,这种香蕉传染病于20世纪60年代在印度尼西亚出现,并从那时起传播到许多其他国家。
它于2013年出现在约旦,2年后传播到非洲莫桑比克,世界最大的香蕉种植国印度也出现了,科学家一直担心他会传播到美洲,但这似乎只是一个时间问题。
2019年6月,哥伦比亚一座大型香蕉种植园的工作人员在香蕉树上发现可疑症状,并向哥伦比亚农业研究所(ica)发出警报。
ica在进行pcr检测后启动了应急计划,关闭了四个香蕉种植园,并销毁了患病香蕉树10米范围内的香蕉树。ica还设立了检查站,对车辆和靴子进行消毒,并在另外1100公顷的土地上扩大疾病监测范围。到目前为止,来自更广泛地区的样本检测均为阴性。
为了确认黄叶病热带第4型是否存在,研究人员正在对提取的真菌进行基因组测序和比对,预计8月初能够拿到基因组测序结,这些测序结果有助于阐明这些真菌的起源,以及它们如何传播至哥伦比亚。
一旦确认是黄叶病热带第4型,那么遏制传播的唯一方法就是销毁种植园所有植物,并关闭整个种植园数十年。因为这种真菌的孢子可以在土壤中存活30年以上,杀菌剂对它们根本无效。
杀菌剂并不能拯救已经感染tr4的植物,并且真菌的孢子在土壤中持续数十年。一旦种植园被侵染,遏制病原体的唯一方法是摧毁所有植物并使农场停止生产多年 - 同时试图防止孢子在径流中逃逸。
有关黄叶病热带第4型造成的经济损失的数据很少,但据估计,印度尼西亚的损失为每年为1.2亿美元,而中国台湾的损失则是2.4亿美元。2015年澳大利亚发现黄叶病热带第4型后,大多数农场实施了广泛的生物安全措施,但这些措施非常昂贵。
菲律宾农民试图通过放弃受侵染的种植园,在其他地方的清洁土地上种植香蕉。但这种方式用不了多久就会把清洁土地耗尽。
面对这种几乎无解的香蕉病害,研究人员也一直在努力,将某些类型的生物质添加到土壤中并用塑料覆盖可以杀死孢子,实验表明该方法显著减少了孢子的数量,表明它可能有助于控制这种疾病。但这种方法也只能缓解和控制,并不能彻底解决问题。
长期解决方案与几十年前拯救香蕉种植园的解决方案相同,培育新的抗性香蕉品种替代。 洪都拉斯农业研究基金会已经花费了数十年的时间培育抗黄叶病热带第4型的香蕉,但到目前为止,新品种的味道和抗病能力都还没达到理想。
dale实验室生产的转基因卡文迪什香蕉在田间试验中表现出对这种真菌的抗性。目前正处于更大规模的试验阶段有望在2023年商业化。但消费者是否会购买转基因香蕉仍然是个问题。
黄叶病热带第4型很可能已经传播到了达拉丁美洲,如果再没有重大改变,再不提高种植香蕉的多样性,即使没有了黄叶病热带第4型,还会有别的疾病爆发,全世界的香蕉种植就很难继续,到时候我们将面临的就不仅仅是香蕉涨价了,很可能就要看着香蕉的彻底消失。
参考内容:
.1126/science.aay7681
本文生物世界原创发布


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