時間:04/02/2025 來源:IAEA
香蕉是全球產量、貿易量和消費量最大的水果之一。
由尖鐮孢真菌引起的枯萎病對全世界香蕉種植構成了重大的威脅。這種病原體對香蕉有害,而由於香蕉在全球糧食安全中發揮著至關重要的作用,如何處理這項挑戰勢是十分迫切重要的。值得關注的是,國際原子能總署已完成了一項現場田野試驗,取得了令人欣喜的成果,代表對抗這一毀滅性疾病的鬥爭邁出了關鍵一步。
香蕉是全球產量、貿易量和消費量最大的水果之一。它們擁有超過 1000 個品種,為生產國和進口國的人民提供重要的營養。交易量最大的品種是卡文迪許香蕉,佔全球產量接近一半,預計年產量為 5,000 萬噸。香蕉對一些未開發國家和低收入缺糧國家具有特殊重要意義,作為一種經濟作物,香蕉不僅有助於保障家庭糧食安全,還能增加收入。
枯萎病的威脅
枯萎病並不是一個新問題。曾經主宰全球市場的大麥克香蕉品種在二十世紀中葉因這種疾病而遭受了極大破壞。為了改進這種情況,人們培育出了對枯萎病原始菌株具有抗性的卡文迪什品種。然而,病原體已經進化,新的熱帶小種4(TR4)——尖鐮孢真菌的最新變種——現在對卡文迪什品種構成威脅。
糧農組織/國際原子能總署食品和農業核技術聯合中心(糧農組織/國際原子能總署聯合中心)首席研究員Pooja Mathur解釋了此一情勢的嚴重性:“目前確認TR4已在21個香蕉生產國蔓延,這可能對香蕉生產造成毀滅性的影響,進而影響糧食安全。”
一旦一塊農地被 TR4 污染,在所有報告的病例中,控制這種疾病都很有挑戰性,而且成本很高。這凸顯了開發具有抗性香蕉品種以保護該產業的迫切性。
雖然卡文迪什香蕉被廣泛稱為“餐桌香蕉”,可作為甜點或水果食用,但許多其他香蕉品種也是作為主食,尤其是在發展中國家。這些“烹飪香蕉”是數百萬人日常食物中不可或缺的一部分。例如,Mchare 香蕉是一種東非具兩套染色體的品種,是坦尚尼亞和烏幹達喜愛的烹飪用香蕉。這些烹飪用的香蕉也面臨感染枯萎病的風險,對這些地區的糧食安全構成嚴重威脅。
一個有展望的突破
國際原子能總署與國際熱帶農業研究所合作,最近完成了一項為期 18 個月的現場試驗,並取得了非常有展望的成果。研究在坦尚尼亞一個已知存在尖鐮孢屬真菌的地區進行。 cubense(Foc)1型小種是此病原菌熱點地區且病害流行率較高的地區,本次試驗測試了透過核突變育種技術開發出的Mchare型烹飪香蕉。
“對我們來說,主要目標是在非洲培育抗鐮刀菌枯萎病的香蕉,這對數百萬人的糧食安全和收入至關重要。這項研究至關重要,因為這種疾病對香蕉作物構成了重大威脅,特別是在以香蕉為主食和主要收入來源的地區,”斯泰倫博斯大學的鐮刀菌枯萎病專家 Altus Viljoen 說道。 Mchare 是卡文迪許香蕉的親本(指動植物雜交時所選用的雌雄性個體之一),改良其基因對於香蕉改良具有巨大的潛力。
糧農組織/國際原子能總署聯合中心的研究與創新
幾十年來,糧農組織/國際原子能總署聯合中心一直位在對抗枯萎病的最前線。它開發了用於誘變育種的工具和技術,旨在增強香蕉的抗病性。研究最初集中在枯萎病的第 1 個變種,現在已擴展到 TR4。田野試驗包括在坦尚尼亞枯萎病(Foc1)高發生區種植 3000 株 Mchare 香蕉突變品種。透過持續將鐮刀菌引進田野,國際原子能總署確保持續維持高的病害壓力。為了準確評估抗病性,係將突變株與野生型對照和易感品種一起種植。
經過 18 個月的試驗,結果顯而易見是相當一部分 Mchare 香蕉對枯萎病表現出完全抵抗力,而易感對照則受到嚴重影響。
“這項研究對於糧食安全和香蕉種植的未來都至關重要,”Pooja Mathur 說。 “提高 Mchare 等親本的抗性,是培育能夠抵抗 TR4 的強健卡文迪什香蕉的重要一步。”
下一階段將進一步評估莫三比克多地點熱點地區的 Foc1 以及 Foc 熱帶品種 4(Foc TR4)的抗性系。這些步驟將確保抗性線在各種環境條件下的耐用性和有效性。
未來之路
這次田間試驗的成功,代表著在枯萎病防治上取得了重大突破。糧農組織/國際原子能總署聯合中心透過突變育種進行親代改良,正在開發一種可持續、持久的解決方案,來應對香蕉枯萎病的威脅,以協助保護全球的香蕉種植。