香蕉真菌悄然逼近世界主要種植園

當毀滅性疾病襲擊非洲和中東地區的主要品種時,拉丁美洲產業的擔憂加劇

一種會腐爛並殺死主要出口香蕉品種的真菌變種已在莫三比克和約旦的種植園中被發現,這引發了人們的擔憂,它可能會蔓延到主要生產商並摧毀供應。這種病原體迄今為止僅限於亞洲部分地區和澳大利亞的一個地區,對廣受歡迎的卡文迪什栽培品種具有特別嚴重的破壞作用,該品種幾乎佔數十億美元的香蕉出口貿易的全部。研究人員表示,該疾病在全球範圍內的蔓延可能是災難性的。

該疾病是由一種稱為尖孢鐮刀菌Fusarium oxysporum f. sp. cubense (Foc) 的土壤真菌菌株引起的。一種 Foc 菌株曾使格羅斯米歇爾(Gros Michel)栽培品種滅絕,該品種是19世紀至20世紀50年代的主要出口香蕉品種。作為回應,該行業用卡文迪什品種取代了格羅斯米歇爾植物,該品種對該 Foc 菌株具有抵抗力。但是卡文迪什容易感染新的 Foc 熱帶種族 4 (Foc-TR4) 菌株,如果該真菌蔓延到世界主要香蕉出口國拉丁美洲,可能會像格羅斯米歇爾一樣遭受同樣的命運,比利時魯汶天主教大學的羅尼·斯溫嫩 (Rony Swennen) 和坦尚尼亞達累斯薩拉姆國際熱帶農業研究所的一位香蕉育種家說道。“這是一個巨大的問題,”他補充道。儘管 Foc 菌株傳播緩慢,但幾乎不可能從土壤中清除。

Foc-TR4 最早於 20 世紀 90 年代在亞洲被發現,現在已在臺灣、印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓、中國和澳大利亞北部發現(參見“水果威脅”)。據 10 月 29 日報道的約旦爆發事件 (F. A. Garcia et al. Plant Dis. http://doi.org/qd3; 2013) 是首次在這些國家以外被描述的。上個月報道了莫三比克爆發的疫情。


關於支援科學新聞

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道: 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。


沒有人確定真菌是如何到達約旦或莫三比克的。來自亞洲的移民工人可能無意中帶來了受汙染的土壤。另一種可能性是進口受感染的根莖——香蕉植物從中繁殖的莖。但現在卡文迪什產業的大部分都使用組織培養,從而產生無病原體的小植株。

荷蘭瓦赫寧根大學研究中心的尖孢鐮刀菌研究員,約旦報告的合著者格特·科馬(Gert Kema)認為,進一步傳播是不可避免的。“我非常擔心,”他說。“如果它在不久的將來在拉丁美洲出現,我不會感到驚訝。”該地區與加勒比地區一起佔香蕉出口量的 80% 以上。如果 Foc-TR4 在那裡紮根,可能會導致卡文迪什品種工業化種植的緩慢消亡。為了減緩傳播,良好的農場衛生、及時隔離和銷燬受感染的植物至關重要。南非斯泰倫博什大學的研究員奧爾特斯·維爾容(Altus Viljoen)被召來查明莫三比克疫情爆發的原因,並表示當局迅速採取了行動。他估計該疾病已存在兩到三年。

亞洲的小型農場已經在努力減少損失。卡文迪什植物的組織培養產生了一些具有隨機突變的變種,這些變種對 Foc-TR4 具有部分抵抗力。種植這些變種,並結合輪作等措施,已允許在受汙染的土地上種植香蕉。但是產量損失和更高的成本使受影響的種植園在經濟上不那麼可行。

迄今為止,透過傳統育種或基因工程培育出完全抵抗 Foc-TR4 的香蕉的進展有限。野生亞洲香蕉Musa acuminata malaccensis——其基因組於去年發表 (A. D’Hont Nature 488, 213–217; 2012)——似乎具有抵抗力,研究人員正在嘗試將其抗性基因植入卡文迪什。由此產生的轉基因樣品已經在澳大利亞受汙染的土地上進行了 18 個月的實地試驗,並且看起來“非常有希望”,澳大利亞布里斯班昆士蘭科技大學熱帶作物和生物商品中心主任詹姆斯·戴爾(James Dale)說道。但他警告說,完整的結果尚未出來。

大多數對糧食供應重要的香蕉是由低收入國家的小農種植並在當地消費的。種植了數百個栽培品種,這種生物多樣性是抵禦疾病的重要壁壘。研究人員尚未全面瞭解這些品種的易感性,但許多栽培品種可能對 Foc-TR4 具有抵抗力,因為它們在生物學上與卡文迪什不同。對於那些在超市購買香蕉的人來說,卡文迪什很可能是他們唯一知道的品種。但是,該栽培品種的出口量僅佔每年生產的約 1.5 億噸香蕉和食用香蕉(大蕉)的 13% 左右。種植單一卡文迪什栽培品種的工業化農場面臨著 Foc-TR4 侵染的高風險,但這種真菌對為全球約 4 億人提供主食的大部分香蕉構成的威脅較小。

就他而言,戴爾正在嘗試改造格羅斯米歇爾香蕉,使其對原始的 Foc 菌株具有抵抗力。相比之下,卡文迪什味道平淡,而且更容易碰傷。戴爾希望再次在超市貨架上看到格羅斯米歇爾。“它是一種比卡文迪什優越的香蕉。讓它迴歸將是美好的。”

本文經《自然》雜誌許可轉載。該文章於2013年12月11日首次發表

© .