多年以后，我們還有香蕉吃嗎？
ccyou 發(fā)表于2011-07-30 19:10:43
香蕉一直以其物美價廉和極高的親和力，被列入人們最喜愛的水果之列，同時也是貿易量最大的水果之一。但是現(xiàn)在，一種致命的真菌出現(xiàn)，威脅著它水果之王的地位。也許是放棄只能無性繁殖的三倍體，尋找新的出路的時候了。香蕉，超市里一年四季都會有的黃澄澄、圓嘟嘟的美味水果，因為一種致命的真菌感染而危在旦夕。這種真菌性病害叫黃葉?。≒anama disease，又叫萎蔫病、巴拿馬萎蔫病、香蕉巴拿馬病、香蕉黃葉?。?，致病真菌為香蕉枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. cubense）。
而被感染的香蕉就是目前世界上最主要的香蕉品種，華蕉（Cavendish）。
 
【誘人的香蕉。香蕉（Musa‘paradisiaca’）是雜交種，單子葉植物，姜目Zingiberales，芭蕉科 Musaceae芭蕉屬 Musa。圖片來源 Wikimedia Commons】
其實，香蕉和黃葉病過招已經不是第一次了。上一次交手是在半個多世紀以前，交戰(zhàn)的雙方是黃葉病1號（Race 1）和一種叫做大麥克（Gros Michel）的香蕉。經過半個世紀的纏斗，大麥克終是不敵黃葉病1號，在二十世紀上半葉結束的時候徹底退出歷史舞臺。接替大麥克上陣的就是我們現(xiàn)在常吃的華蕉。華蕉不但抵御了黃葉病1號的入侵，其它十幾種常見的香蕉疾病也奈它不得。憑借優(yōu)良的素質，華蕉成了繼大麥克之后全球最主要的香蕉品種。據(jù)聯(lián)合國糧食和農業(yè)組織統(tǒng)計，現(xiàn)階段華蕉占全世界香蕉總產量的45%左右，年出口價值達85億美元。
 
【4個香蕉品種，從左到右依次是，大蕉、紅皮香蕉、南洋蕉、華蕉。圖片來源 Wikimedia Commons】

“菌魔”卷土重來
但好景不長，沒過多久，華蕉也生病了。上世紀80年代末開始，一種未知的疾病在亞洲的種植園蔓延開來，香蕉接連病倒，人們卻一直找不到病因。后來，經美國佛羅里達大學熱帶農業(yè)教育研究中心的植物病理學家蘭迪•普洛茨對采集到的真菌樣本研究分析以后，確診其為黃葉病。噩夢般的黃葉病又回來了！這次的黃葉病稍稍改換了一下形式，蘭迪•普洛茨將其命名為黃葉病4號（Race 4）。
就像當年的大麥克遇到黃葉病1號那樣，華蕉在黃葉病4號小種面前毫無抵抗力。其實，與“菌魔” 20多年來的長期抗爭，華蕉早已顯露疲態(tài)，黃葉病趁機大規(guī)模卷土重來。目前戰(zhàn)況著實堪憂：除了極少數(shù)地區(qū)之外，世界上絕大部分的香蕉種植園區(qū)都已經成了黃葉病的災區(qū)。香蕉枯萎病菌由土壤和水分經根部進入香蕉植株體內，再通過導管傳遍全身。感染后的病株枯萎變黃，莖也干了、葉也蔫兒了，有明顯的病態(tài)。病情惡化下去，香蕉地面上的“主干”，也就是偽莖（真正的莖在地下），會浮現(xiàn)出一條一條的褐色或者紫色條紋。這之后香蕉就會逐漸死亡。香蕉枯萎病菌呢，則大踏步地向著下一個香蕉園進發(fā)。
 
【一株健康的香蕉樹和一株病入膏肓的香蕉樹。圖片來源 Wikimedia Commons；apsnet.org】

黃葉病4號小種在重創(chuàng)亞洲的香蕉生產后，一路奔向大洋洲，在澳洲大陸登陸，香蕉們被弄得棕一塊、紫一塊，澳大利亞香蕉生產遭受了毀滅性打擊。雖然現(xiàn)在黃葉病4號小種還尚未染指全球香蕉的最后、也是最重要的產地——拉丁美洲，但在如今這個貿易全球化的時代，專家一致認為這只是遲早的事情。
 
【香蕉枯萎病菌在全球香蕉種植地的分布。圖中不同的符號代表該致病菌不同的系群（clonal lineages，與基因型類似）。南亞是香蕉枯萎病菌多樣性最高的地區(qū)（圖中圓圈圈出的部分），可能是該病菌的起源中心。圖片來源 apsnet.org】

為了防止感染黃葉病真菌，香蕉種植者采取的應對方法之一是重新回到含有黃葉病1號的土地上種植華蕉。但沒過多久他們就為此付出了代價——本來對黃葉病1號免疫的華蕉又變得不免疫了。其實，早在2010年科學家就在印度種植的華蕉植株內發(fā)現(xiàn)了黃葉病1號小種，只是當時論文發(fā)表后沒有引起多大注意。今年3月，全球香蕉研究的權威機構，國際生物多樣性組織公布調查報告，證實了印度泰米爾納德邦地區(qū)種植的香蕉遭到黃葉病1號感染。
目前，對于本來不受黃葉病1號感染的華蕉遭到感染的原因，科學家還沒有定論。有科學家推測是黃葉病1號進化所致，這也得到了2010年發(fā)表的那篇論文的支持。不過，也有科學家不同意這種看法。蘭迪•普洛茨指出，以前就有過華蕉植株感染黃葉病1號小種而死的案例。只是那是在華蕉本身比較脆弱的情況下，比如剛經歷了洪澇災害以后發(fā)生的。
香蕉保衛(wèi)戰(zhàn)
目前香蕉的種植主要是用類似扦插的方式（商業(yè)香蕉品種都是3倍體，沒有種子），商業(yè)種植品種的單一化和無性繁殖的種植類型使得目前香蕉的，遺傳多樣性低。因此面對快速演化的病原菌，像華蕉這樣的單一品種幾乎無法抵抗。一旦感染黃葉病4號真菌，對香蕉來說就是毀滅性的。全世界都在努力挽救這種水果。
目前，最有效的方法就是“堵”。從黃葉病4號小種肆虐亞洲開始，20年多年過去了，這種危險的真菌仍然被堵在拉丁美洲之外。這在很大程度上得益于現(xiàn)代化的檢疫體系和嚴格的檢疫措施。但“堵”只是暫時的，在一定程度上把未來不可避免的真菌入侵盡量往后延遲而已。盡管如此，面對黃葉病4號小種席卷全球的趨勢，封堵策略還會繼續(xù)執(zhí)行下去。這不僅是為了防止真菌進入拉丁美洲，也是為了給其他應對措施爭取寶貴的時間。
去年，昆士蘭大學的研究人員首次在試驗田里種植了基因改良后的華蕉植株，希望以此找到應對黃葉病的方法。另一方面，大型的香蕉生產企業(yè)則聯(lián)合起來，試圖通過雜交育種，制造出一種抗病性更強、能夠取代華蕉的新品種。雜交育種是一種廣泛應用的方法，世界幾大主要糧食作物，如水稻、玉米和小麥，很大程度上都有賴雜交的方法培育新品種。只是，香蕉的雜交育種至今成果甚微，企業(yè)也撤回投資了。
大多數(shù)香蕉研究人員認為，真正的應對之道還是解決問題的根本，放棄不能有性繁殖的3倍體品種，另尋新路。我們常吃的馬鈴薯、蘋果、葡萄也都經歷過舍棄3倍體，向嫁接栽培轉變的過程。缺少遺傳上的多樣性使得香蕉面對快速演化的致病菌毫無招架之力，只要一根香蕉患病，災害可能很快就蔓延到世界各個角落。如果最終能找到華蕉的替代品當然是很好，只不過，單一品系脆弱的防御力會一直存留下去，而等待它的，將是更加兇猛惡劣的病菌。
看來，為了不輸給病菌的演化速度，香蕉們還是需要找回成雙成對，生兒育女的自由啊。本文編譯自 The Beginning of the End for Bananas?
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