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用核科學(xué)對(duì)抗香蕉枯萎病大流行

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INT5158 - Strengthening Member State Capacities to Combat Banana Fusarium Wilt (TR4) through Early Detection, New Resistant Varieties, and Integrated Management

2021年,專家們?cè)诶∶乐薜脑S多香蕉種植園發(fā)現(xiàn)了枯萎病。(圖/哥倫比亞國(guó)際生物多樣性公司M. Dita)

巴拿馬枯萎病被認(rèn)為是世界上最致命的香蕉疾病,它是香蕉鐮刀菌枯萎病的一種,是正在拉丁美洲迅速蔓延的一個(gè)殺手,損害了世界上最受歡迎的出口香蕉品種“卡文迪什”的全球供應(yīng)。原子能機(jī)構(gòu)與聯(lián)合國(guó)糧食及農(nóng)業(yè)組織(糧農(nóng)組織)合作,攜手拉丁美洲專家,正在利用核科學(xué)防治、管理和預(yù)防這種疾病的蔓延,拯救生計(jì),以及確保糧食安全。

“當(dāng)安第斯共同體伸手尋求我們的幫助時(shí),我們意識(shí)到情況很嚴(yán)重,我們應(yīng)該利用我們的核專業(yè)知識(shí)阻止這種疾病進(jìn)一步蔓延?!痹幽軝C(jī)構(gòu)總干事拉斐爾·馬里亞諾·格羅西說(shuō)。

香蕉是該地區(qū)大部分地區(qū)的主食,特別是在較貧窮的人口中,也是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物。超過(guò)84%的香蕉由小農(nóng)戶生產(chǎn),供應(yīng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),而其余16%的熱帶地區(qū)生產(chǎn)的香蕉則用于出口。

根據(jù)糧農(nóng)組織的數(shù)據(jù),“卡文迪什”香蕉約占全球香蕉產(chǎn)量的47%,幾乎占了所有出口香蕉的份額??茖W(xué)家們說(shuō),如果該疾病進(jìn)一步蔓延,經(jīng)濟(jì)損失和失業(yè)是不可避免的。印度尼西亞已出現(xiàn)約1.21億美元的經(jīng)濟(jì)損失,而世界第五大香蕉出口國(guó)哥倫比亞,如果不迅速控制該疾病,可能會(huì)失去3萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì)和每年8億美元的出口收入。

2021年8月底,安第斯共同體(玻利維亞、哥倫比亞、厄瓜多爾和秘魯)的專家和當(dāng)局在發(fā)現(xiàn)該疾病最新變種“熱帶4號(hào)”(TR4)在該地區(qū)繼續(xù)蔓延時(shí),向原子能機(jī)構(gòu)尋求援助。TR4變種于2019年在拉丁美洲哥倫比亞首次報(bào)告發(fā)現(xiàn),2021年初在秘魯觀察到。

厄瓜多爾是世界上出口香蕉最多的國(guó)家,該國(guó)國(guó)家農(nóng)業(yè)研究所研究技術(shù)員Antonio Bustamante說(shuō):“當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)秘魯和哥倫比亞分別有超過(guò)80公頃和250公頃的土地受到影響時(shí),玻利維亞也開始擔(dān)心這種疾病可能很快會(huì)傳播到香蕉種植園。我們清楚地認(rèn)識(shí)到,作為一個(gè)共同體,我們各國(guó)需要與核技術(shù)和相關(guān)生物技術(shù)有關(guān)的專門援助,以戰(zhàn)勝這種疾病,阻止其在拉丁美洲地區(qū)蔓延?!?/p>

TR4是一種土壤傳播的病原體,這意味著它可以在土壤中存活數(shù)十年,并破壞土壤中生長(zhǎng)的健康植物,造成作物損失,使疾病難以控制。在過(guò)去十年中,有20個(gè)國(guó)家發(fā)現(xiàn)了這種病原體,原子能機(jī)構(gòu)正在提供支持,以阻止該疾病進(jìn)一步升級(jí)。

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安第斯山采取行動(dòng)防治鐮刀菌枯萎病

原子能機(jī)構(gòu)和糧農(nóng)組織共同實(shí)施了一個(gè)緊急技術(shù)合作項(xiàng)目,通過(guò)監(jiān)測(cè)、早期檢測(cè)、遺傳抗性和綜合管理,加強(qiáng)預(yù)防和遏制該疾病的國(guó)際能力。

原子能機(jī)構(gòu)副總干事兼核科學(xué)和應(yīng)用部部長(zhǎng)納賈特·穆赫塔爾解釋說(shuō),“我們利用輻照改變植物材料,以開發(fā)抗病品種,以及利用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)或DNA測(cè)序等核衍生技術(shù)來(lái)檢測(cè)疾病和阻止其傳播?!?/p>

過(guò)去七年來(lái),原子能機(jī)構(gòu)通過(guò)糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)糧農(nóng)核技術(shù)聯(lián)合中心開展的創(chuàng)新研究和開發(fā)活動(dòng),使得為防治TR4提供量身定制的技術(shù)支持成為可能。研究人員在利用輻射誘導(dǎo)遺傳變異來(lái)開發(fā)香蕉TR4抗性方面取得了重大進(jìn)展,糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合中心正在進(jìn)行的細(xì)胞和組織培養(yǎng)研究預(yù)計(jì)將進(jìn)一步加快開發(fā)香蕉遺傳抗性的步伐。

糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合中心專家表示,應(yīng)對(duì)巴拿馬枯萎病的最佳長(zhǎng)期解決方案是開發(fā)遺傳抗性。通過(guò)植物誘變育種,可以培育出“卡文迪什”的新抗病品種,這在中國(guó)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)。

控制任何疾病或病毒的傳播都有賴于早期和快速檢測(cè)、檢疫和遏制。應(yīng)對(duì)TR4也是如此。通過(guò)使用PCR,科學(xué)家可以確認(rèn)香蕉上病原體的特征,并驗(yàn)證香蕉是否患病。如果病原體被足夠早地發(fā)現(xiàn),就可以直接消滅,并在其感染鄰近種植園之前采取遏制措施。

原子能機(jī)構(gòu)副總干事兼技術(shù)合作部部長(zhǎng)劉華說(shuō):“在原子能機(jī)構(gòu)通過(guò)糧農(nóng)組織/原子能機(jī)構(gòu)聯(lián)合中心開展的研究和開發(fā)活動(dòng)的基礎(chǔ)上,技術(shù)合作計(jì)劃現(xiàn)在能夠向那些農(nóng)業(yè)遭受枯萎病的國(guó)家提供支持。通過(guò)全球范圍內(nèi)的合作,我們可以建設(shè)能力,阻止這種疾病進(jìn)一步蔓延,避免全球香蕉大流行病破壞世界上最受歡迎的水果之一。”

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