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國際原子能機(jī)構(gòu)成功開展田間試驗(yàn)
香蕉鐮刀菌枯萎病防治有望取得突破
Wolfgang Picot

香蕉是全球生產(chǎn)、貿(mào)易和消費(fèi)最多的水果之一。 (圖/國際原子能機(jī)構(gòu)H Mduma)
由尖孢鐮刀菌引起的鐮刀菌枯萎病對(duì)全世界的香蕉種植構(gòu)成了重大威脅。這種病原體對(duì)香蕉有害。由于香蕉種植對(duì)全球糧食安全起著至關(guān)重要的作用,因此應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)至關(guān)重要。值得注意的是,原子能機(jī)構(gòu)已經(jīng)完成一項(xiàng)田間試驗(yàn),并取得了可喜的成果,這標(biāo)志著在防治這一毀滅性病害的斗爭中邁出了關(guān)鍵一步。
香蕉是全球生產(chǎn)、貿(mào)易和消費(fèi)最多的水果之一。香蕉有1000多個(gè)品種,為生產(chǎn)國和進(jìn)口國的人口提供著重要的營養(yǎng)。貿(mào)易量最大的品種是卡文迪什香蕉,將近占全球產(chǎn)量的一半,估計(jì)年產(chǎn)量達(dá)5000萬噸。香蕉對(duì)一些最不發(fā)達(dá)國家和低收入缺糧國家尤為重要,在這些國家,香蕉作為一種經(jīng)濟(jì)作物,不僅有助于家庭糧食安全,還有助于創(chuàng)收。
鐮刀菌枯萎病的威脅
鐮刀菌枯萎病并不是一個(gè)新問題。曾一度主導(dǎo)全球市場的大米歇爾香蕉品種在20世紀(jì)中葉因這種病而嚴(yán)重減產(chǎn)。為此,人們培育出了對(duì)鐮刀菌枯萎病原始菌株具有抗性的卡文迪什品種。然而,該病原體不斷進(jìn)化,鐮刀菌的最新變種,新熱帶種族4號(hào)(TR4),現(xiàn)在威脅著卡文迪什品種。
糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合中心的主要研究員Pooja Mathur闡述了這一情況的嚴(yán)重性:“目前已確認(rèn)TR4已蔓延到21個(gè)香蕉生產(chǎn)國,可能會(huì)對(duì)香蕉生產(chǎn)造成破壞性影響,進(jìn)而影響糧食安全?!?/p>
在所有報(bào)告的病例中發(fā)現(xiàn),一旦一塊農(nóng)田受到TR4的污染,對(duì)這種疾病的防治極具挑戰(zhàn)性,而且成本高昂。這凸顯了開發(fā)抗病香蕉品種以保護(hù)香蕉產(chǎn)業(yè)的緊迫性。
雖然卡文迪什香蕉因作為甜品或水果食用而廣為人知,但還有許多其他香蕉品種被當(dāng)作主食,特別是在發(fā)展中國家。這些被稱為“烹飪香蕉”的品種是數(shù)百萬人日常飲食中不可或缺的一部分。例如,東非二倍體品種“Mchare”型香蕉是坦桑尼亞和烏干達(dá)最受歡迎的烹飪香蕉。然而,這些烹飪香蕉也面臨鐮刀菌枯萎病的威脅,從而使這些地區(qū)的糧食安全受到嚴(yán)重威脅。
充滿希望的突破
原子能機(jī)構(gòu)與國際熱帶農(nóng)業(yè)研究所合作,最近完成了一項(xiàng)為期18個(gè)月的田間試驗(yàn),取得了充滿希望的成果。這項(xiàng)試驗(yàn)在坦桑尼亞的一個(gè)地區(qū)進(jìn)行,該地區(qū)是已知的尖孢鐮刀菌古巴?;头N族1號(hào)高發(fā)區(qū)。試驗(yàn)測試了通過核技術(shù)突變育種開發(fā)的“Mchare”型烹飪香蕉。
“對(duì)我們來說,主要目標(biāo)是在非洲培育出抗鐮刀菌枯萎病的香蕉品種,這對(duì)數(shù)百萬人的糧食安全和經(jīng)濟(jì)收入至關(guān)重要?!彼固﹤惒┧勾髮W(xué)鐮刀菌枯萎病專家Altus Viljoen表示,“這項(xiàng)研究至關(guān)重要,因?yàn)檫@種病對(duì)香蕉作物構(gòu)成了巨大威脅,尤其是在香蕉作為主食和主要收入來源的地區(qū)?!薄癕chare”型香蕉是卡文迪什香蕉的親本之一,改善其遺傳特性對(duì)于香蕉改良具有巨大的潛力。
糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合中心的研究與創(chuàng)新
幾十年來,糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合中心一直在防治鐮刀菌枯萎病的前沿。它開發(fā)了突變育種的工具和技術(shù),目的是增強(qiáng)香蕉的抗病性。最初的研究重點(diǎn)是針對(duì)鐮刀菌枯萎病種族1號(hào),現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展到種族4號(hào)(TR4)。這次田間試驗(yàn)包括在坦桑尼亞一個(gè)鐮刀菌枯萎病高發(fā)區(qū)域種植了3000個(gè)“Mchare”型香蕉突變品種。原子能機(jī)構(gòu)通過不斷向田間引入鐮刀菌,確保了病害壓力始終居高不下。為了準(zhǔn)確評(píng)估抗性,突變品系與野生型對(duì)照和易感品種一起種植。
經(jīng)過18個(gè)月,試驗(yàn)結(jié)果清晰顯示:大部分“Mchare”型香蕉表現(xiàn)出對(duì)尖孢鐮刀菌枯萎病的完全抗性,而易感對(duì)照品種受到嚴(yán)重影響?!?/p>
這項(xiàng)研究對(duì)于糧食安全和香蕉種植的未來都至關(guān)重要?!盤ooja Mathur表示,“提高‘Mchare’型等親本品系的抗性,是朝著培育能夠抵御TR4的健壯卡文迪什香蕉邁出的重要一步?!?/p>
下一階段涉及在莫桑比克的尖孢鐮刀菌古巴?;头N族1號(hào)和熱帶種族4號(hào)多地點(diǎn)高發(fā)區(qū)域進(jìn)一步評(píng)估抗性品系。這些步驟將確??剐云废翟诟鞣N環(huán)境條件下的耐久性和有效性。
未來之路
田間試驗(yàn)的成功標(biāo)志著在防治鐮刀菌枯萎病方面取得了重大突破。糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合中心以通過突變育種進(jìn)行親本改良為重點(diǎn),正在為應(yīng)對(duì)鐮刀菌枯萎病的威脅制定可持續(xù)和持久的解決方案,以幫助保護(hù)全球的香蕉種植。
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