最近一個(gè)傳聞驚到了覽覽：我們現(xiàn)在吃的香蕉，可能要滅絕了。

一直追求水果自由的覽覽，其實(shí)只實(shí)現(xiàn)了香蕉自由。

難道香蕉真的會(huì)輕易狗帶?

2019年7月15日著名的網(wǎng)站FreshFruitPortal.com報(bào)道“哥倫比亞的2個(gè)種植園內(nèi)的香蕉疑似感染了香蕉枯萎病熱帶四號(hào)(TR4)”——香蕉枯萎病的一個(gè)新變種[1]。

哥倫比亞北部的四個(gè)香蕉種植園，因?yàn)閼岩筛腥玖诉@種病毒而被隔離。

TR4一旦大規(guī)模爆發(fā)，將會(huì)給香蕉種植園帶來(lái)毀滅性的打擊，甚至可能會(huì)引起現(xiàn)有香蕉種植品種的滅絕。

圖1 香蕉種植園(圖片來(lái)自參考資料6)

為什么一種真菌性病害會(huì)給香蕉種植園，甚至現(xiàn)有的香蕉種植品種帶來(lái)毀滅性的打擊呢?這還要從香蕉的種植歷史講起。

Part.1

大家吃的香蕉為什么都一樣？

世界上最早是存在幾百種可供食用的香蕉，但是能夠適合大規(guī)模種植，產(chǎn)量高，并且味道能得到廣大消費(fèi)者喜愛(ài)的香蕉品種并不多。

同時(shí)，香蕉對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境的要求非常嚴(yán)格，只能在亞熱帶和熱帶區(qū)域生長(zhǎng)，要想在世界范圍內(nèi)進(jìn)行廣泛的貿(mào)易，就必需選擇能適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)钠贩N。

圖2 大麥克香蕉(A)和卡文迪什香蕉(B) (圖片分別來(lái)自維基百科和The Conversation)

大麥克香蕉(圖2)口感香甜，香味迷人，并且皮也很厚，適合長(zhǎng)時(shí)間儲(chǔ)存和長(zhǎng)距離運(yùn)輸，因此人們選擇用大麥克香蕉進(jìn)行單一品種的種植。這種種植模式在短時(shí)間內(nèi)為香蕉種植業(yè)帶來(lái)了巨大收入，同時(shí)也極大的促進(jìn)了全球香蕉貿(mào)易的發(fā)展，但是也為大麥克香蕉的瀕臨滅亡埋下了伏筆。

Part.2

單一品種，容易被病菌“一鍋端”

植物在有性繁殖過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生隨機(jī)突變。自然環(huán)境中的生物性脅迫(如：細(xì)菌，真菌，病毒，昆蟲(chóng)等病害)和非生物性脅迫(如：干旱，高溫，低溫等)也會(huì)促使植物發(fā)生突變。在環(huán)境的篩選中，一些有益的突變(如抗病性，抗高溫，抗低溫等)被保留下來(lái)。

大麥克香蕉是三倍體，不能進(jìn)行有性繁殖，只能通過(guò)無(wú)性生殖繁衍后代。然而，通過(guò)無(wú)性繁殖產(chǎn)生的后代基因幾乎是完全一樣的(個(gè)體的一些隨機(jī)突變除外)，這也就導(dǎo)致了香蕉的基因多樣性嚴(yán)重降低。一旦有一種病原菌或者害蟲(chóng)能夠快速專(zhuān)一的侵染和殺害這一品種，就必然會(huì)引起這一品種的滅亡。

上世紀(jì)50年代和60年代，巴拿馬病(Panama disease，又叫，香蕉枯萎病1號(hào)，圖3)大面積爆發(fā)，重創(chuàng)香蕉種植業(yè)和貿(mào)易業(yè)，嚴(yán)重影響了全球的香蕉貿(mào)易[2，3]。

圖3 巴拿馬病的病癥：葉子變黃，萎蔫，莖干開(kāi)裂。(圖片來(lái)自參考資料4)

巴拿馬病就是由一種真菌病害(Fusarium oxysporum f.sp。 cubense race1)引起[4，5]，常見(jiàn)的殺菌技術(shù)并不能徹底殺死這種病菌。它可以長(zhǎng)時(shí)間存活于土壤，植物體中，也會(huì)伴隨香蕉的運(yùn)輸進(jìn)行長(zhǎng)距離傳播。

香蕉種植者和育種人員通過(guò)篩選很快就鎖定了多個(gè)抗病品種，但適合大規(guī)模種植和長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)闹挥锌ㄎ牡鲜蚕憬?Cavendish banana，圖2)。

雖然這個(gè)品種與大麥克相比有很多缺陷，口感和香味遠(yuǎn)沒(méi)有大麥克好等等，但是它不會(huì)被巴拿馬真菌病害侵染[3，6，8]。因此香蕉貿(mào)易開(kāi)始依賴(lài)于卡文迪什香蕉的大規(guī)模種植。

Part.3

新的香蕉枯萎病殺手來(lái)襲

在種植過(guò)程中，人們慢慢的發(fā)現(xiàn)種植在亞熱帶區(qū)域的卡文迪什香蕉在低溫的條件下對(duì)香蕉枯萎病的另外一個(gè)變種(Fusarium oxysporum f.sp。 cubense race 4)非常敏感[8]。

1989年之前的研究和報(bào)道都表明Fusarium oxysporum f.sp。 cubenserace 4只影響在亞熱帶區(qū)域種植的卡文迪什香蕉，因此它也被稱(chēng)為Fusarium oxysporum f.sp。 cubense Subtropical race 4(簡(jiǎn)稱(chēng)SR4)。

圖片來(lái)源：Veer圖庫(kù)

在1990年，一個(gè)新的香蕉枯萎病變種(Fusarium oxysporum f.sp。 cubense tropicalrace 4， 簡(jiǎn)稱(chēng)TR4)被報(bào)道能攻擊熱帶種植的香蕉也能攻擊亞熱帶種植的香蕉，這幾乎覆蓋了所有適合香蕉生長(zhǎng)的區(qū)域[5，8，9，10]。

TR4被人們發(fā)現(xiàn)之后的20年內(nèi)，它的發(fā)病范圍主要集中在東亞和東南亞的部分地區(qū)以及澳大利亞北部地區(qū)，因此并沒(méi)有引起大家的恐慌。但是近期的一些報(bào)道表明它已經(jīng)陸續(xù)傳播到了中亞，中東和非洲等部分地區(qū)[8]。

美洲是全球主要的香蕉種植和出口地區(qū)之一，在今年之前并沒(méi)有被TR4所影響。一旦TR4傳播到美洲，全世界的香蕉種植區(qū)都會(huì)籠罩在TR4的陰影之下。

Part.4

下一種能吃的香蕉在哪？

也許有人會(huì)認(rèn)為卡文迪什香蕉沒(méi)了，我們可以再尋找一種能夠抗TR4的香蕉的品種不就可以了嗎?事情遠(yuǎn)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，我們會(huì)面臨一列的問(wèn)題：

(1)這個(gè)品種是否適合人類(lèi)食用呢?

(2)這個(gè)品種的種植條件是否很苛刻呢?

(3)這個(gè)品種是否適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸呢?

(4)這個(gè)品種又能堅(jiān)持多少年呢?

圖片來(lái)源：Veer圖庫(kù)

一味的去尋找新的品種根本不是解決的辦法。找到一個(gè)新的品種時(shí)，病原菌也會(huì)進(jìn)化出不同的變種，我們又會(huì)進(jìn)入之前經(jīng)歷的死循環(huán)(大麥克-巴拿馬病;卡文迪什-香蕉枯萎病熱帶四號(hào))。

另一方面，病原菌進(jìn)化的速度要比我們尋找新品種，馴化新品種的速度快的多。要想打破這個(gè)怪圈就要打破香蕉單一品種種植的模式，但是想同時(shí)找到很多適合大規(guī)模種植，口感好還適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸?shù)南憬镀贩N并沒(méi)有那么容易，因?yàn)橄憬队N也是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程。

還有一個(gè)殘酷的事實(shí)擺在我們面前——與60年前相比可供我們選擇的香蕉品種也嚴(yán)重減少了。也許有人會(huì)說(shuō)那我們重新選用二倍體或者四倍體的香蕉進(jìn)行種植，使香蕉采用有性繁殖的方式去繁殖不就可以增加香蕉基因的多樣性了嗎?但是二倍體和四倍體香蕉通過(guò)有性繁殖長(zhǎng)出的果實(shí)是含有種子的，這些種子會(huì)硌到我們的牙齒，嚴(yán)重影響我們食用香蕉的心情。

Part.5

轉(zhuǎn)基因香蕉你會(huì)吃嗎？

隨著生物技術(shù)的發(fā)展，研究者也在嘗試運(yùn)用轉(zhuǎn)基因和基因編輯的技術(shù)去提高香蕉對(duì)病菌的抗性。

2017年，澳大利亞昆士蘭科技大學(xué)的研究者James Dale及其合作者在世界著名的研究型期刊Nature Communication上發(fā)表重要成果：他們通過(guò)轉(zhuǎn)基因技術(shù)在卡文迪什香蕉中表達(dá)基因RGA2(分離于抗TR4的二倍體香蕉)和Ced9(線蟲(chóng)的抗細(xì)胞凋亡基因)，可以顯著提高對(duì)TR4的抗性[11]。

圖片來(lái)源：Veer圖庫(kù)

然而，轉(zhuǎn)基因香蕉，你會(huì)吃么?當(dāng)前，轉(zhuǎn)基因食物并沒(méi)有被所有消費(fèi)者接受。轉(zhuǎn)基因香蕉要想大規(guī)模種植還要面臨立法問(wèn)題，倫理問(wèn)題和環(huán)保人士的抗議等一系列問(wèn)題。

即使上述問(wèn)題都被解決了，轉(zhuǎn)基因香蕉還面臨一個(gè)問(wèn)題——種植模式的問(wèn)題。轉(zhuǎn)基因香蕉單一品種種植依然面臨病原菌新變種的挑戰(zhàn)。因此，我們要想保證香蕉不被滅絕，我們首先要保證香蕉的生物多樣性，這是保持一個(gè)物種能在自然環(huán)境里面生存下去的先決條件。

同時(shí)也要通過(guò)分子生物學(xué)的方法去研究香蕉枯萎病的致病機(jī)理，從根源上遏制它的傳播。最后我們也要加大宣傳和科普，讓大家正確的認(rèn)識(shí)轉(zhuǎn)基因技術(shù)和它優(yōu)勢(shì)，以及它能為未來(lái)香蕉種植業(yè)帶來(lái)的各種可能性。