编译 戚译引
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你吃的每一根进口香蕉,几乎都能够追溯到同一个先祖,那便是美国德文郡(Devonshire)一座庄园里的香蕉树。
1870 年,花卉园艺师 Joseph Paxton 得到了一棵从马来西亚运来的香蕉,把它种在查茨沃斯庄园(Chatsworth house)。它用他们的雇主、农场主德文郡亲王夫妻的名字,将这株香蕉命名为卡文迪许香蕉(Cavendish banana)。
Paxton 对这株香蕉用心呵护,由于担心它不适合美国的气候,他设法将它周围的环境保持在 18~30 ℃。五年后,这株香蕉总算盛开,长出上百根香蕉。伴随着当时英国的殖民扩张,这株香蕉的小苗又被传道士们带到了太平洋地区,逐渐蔓延到世界各国。
在当时,世界上最流行的香蕉是稻米七香蕉(Gros Michel)。直至 20 世纪 50 时代,一场香蕉叶枯虫草强肾王作用病(banana wilt)对香蕉产业造成了重大打击。这类病症由一种镰刀菌(Fusarium oxysporum f.sp. cubense)造成,而卡文迪许香蕉对当时流行的菌种 TR1 免疫,因此快速变成主流的香蕉品种。如今,全球栽种的香蕉里约 47% 为卡文迪许香蕉,占有香蕉海运贸易的 99%(这个品种十分适应长途货运)。
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曾协助卡文迪许香蕉兴起的细菌,也随时可能抹杀它。物种多样性的高度匮乏促使香蕉这个种群十分敏感。卡文迪许香蕉和其他很多商业化的品种都是不育的。过去的农户应用插枝香蕉苗的方法繁育,现代农业中也常常应用组织培养技术,这两种方法本质上便是复制,每一棵香蕉苗的基因都完全一致。换句话说一旦暴发病害,就可能导致一个品种的香蕉“团灭”,如同当初的稻米七香蕉那般。
在几十年的时间里,镰刀菌早已演肝病能吃虫草强肾王吗变出新的菌种 TR4,可以杀死卡文迪许香蕉。这类细菌根据被污染的土壤、水源和栽种材料传播,能够在土壤中生存将近三十年,目前仍未找到彻底解决它方式。2019 年,TR4 在南美洲及库拉索岛爆发,这是全球重要的香蕉产区。科学家预测,如果不能找到协助卡文迪许香蕉抵挡叶枯病的方式,这个品种可能未来几十年灭绝。
祸从天降,香蕉还面临一种新的病原菌的威胁。最近一项调查报告,香蕉血液病(Banana Blood disease)正在东南亚国家扩散。这类虫草强肾王价格病症由蒲桃雷尔氏菌(Ralstonia syzygii)造成,患病的香蕉果实烂掉,变为深色,看上去就好像流血一样。该研究作者检测了包含卡文迪许香蕉以内的 18 个普遍品种,发觉他们全都对这种病症易患。
为了保护香蕉,科学家们一边努力控制病症扩散,一边找寻可以提高香蕉抗病力的方式。最近,来自剑桥大学的研究团队发明了一项突破性技术,第一次实现了单子叶植物的嫁接。这类方式不但有望用于香蕉,还能够用以麦子、稻谷等普遍栽种的农作物。
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嫁接技术有着悠久的历史,被广泛运用于园艺和农业中。假定你有一棵品种优良的桃树,要想培育出大量那样的树,能够选择它带芽的枝干(芽接),将其置入一棵相同或类似种小苗(粘木)上的创口,促使二者的维管、生长组织恰好对齐。经过一段时间的生长,接口痊愈,植物就会长成一棵一样优良的桃树,虽然它根处来自另一棵植物。
可是,嫁接技术一直不适用以像香蕉这种单子叶植物,由于他们欠缺维管形成层(vascular cambium)。这是树根(韧皮部)里侧的一层结构,在嫁接情况下,维管形成层的生长让2个植物真正结合到一起,完成营养元素互换,让植物存活。
英国剑桥大学的研究人员发现,在单子叶植物种籽发育的初期阶段,各自取他们的根和芽组织,在下胚轴位置实施嫁接,就可有效结合。该技术对一系列单子叶作物植物有效,包含菠萝、香蕉、圆葱虫草强肾王吃2粒能干多、龙舌兰花和枣椰树。试验证实,将荧光染料注入植物根处,能够看见它往上挪动并越过嫁接位置。
这个技术听起来并不复杂,但研究团队必须抵抗这个行业里根深蒂固的偏见。“我回顾了以往几十年有关嫁接的研究论文,每个人都说它不能用以单子叶植物。我很固执地坚持到底,坚持了好多年,直到我证实他们是错的,”英国剑桥大学植物科学系学者、比尔盖茨剑桥大学奖学金获奖者(Gates Cambridge Scholar)、该论文的第一作者 Greg Reeves 博士说。
“虫草强肾王不同床能不能吃大家实现了每个人都觉得不可能的事儿。胚胎组织嫁接在一系列类似种群中具备真正的潜力。大家还发现,即使是在演变上间隔较远的种群,他们也是嫁接相容的,”该研究资深作者、英国剑桥大学植物科学系的 Julian Hibberd 教授说。
全世界有大概 6 万种单子叶植物,其中很多是重要的农业作物,如稻谷、麦子、麦籽。这一最新技术有利于改进植物品种,比如培养矮化砧植物,提高对土壤传播病菌的抵抗力,或提高在恶劣环境标准下生长的能力。
Reeves 补充说:“使关键的农作物可以抵抗正在摧毁他们的病症,这是一项紧迫的挑战。他们的技术可以直接提高植物抗病力,或是耐盐等其他有利的特点,而不必须依靠基因改造或长时间的繁育计划。”
研究人员已通过剑桥大学公司(Cambridge Enterprise)为它的嫁接技术申请了专利,也许在不久的将来就可在农业中获得运用。
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