香蕉启示录，第 2 部分——基因组学家解释了毁灭全世界香蕉的真菌的棘手遗传学

你知道吗，你今天吃的香蕉是 不是同一类型 就像几代人前人们吃的东西一样？今天早餐时吃的香蕉是一种叫做卡文迪什香蕉的香蕉，而直到 20 世纪 50 年代杂货店里卖的香蕉是一种叫做大米歇尔的香蕉，它被一种叫做香蕉枯萎病的疾病消灭了。或 FWB。

大米歇尔的FWB是由 尖孢镰刀菌 比赛1, ，一种影响香蕉的真菌病原体。这种真菌感染通过占据植物的维管系统、阻碍水和矿物质的运输来杀死植物。

植物生物学家开发了 镰刀菌属抗性卡文迪什品种取代了大米歇尔品种。然而，在过去的几十年里，由同一种真菌的不同菌株（称为 热带种族 4，或 TR4, ，再次威胁全球香蕉生产。

怎么做到的 尖孢镰刀菌 获得克服抵抗力并感染如此多不同植物的能力？

基因组由两部分组成 F。尖孢菌属

我是一名基因组学家 谁花了过去十年的时间研究 遗传进化 尖孢镰刀菌. 。作为一个物种复合体， F。尖孢菌属 可引起枯萎病和根腐病 超过120种植物. 。某些菌株也可以 传染人.

2010年， 我的实验室 发现每个 F。尖孢菌属 基因组可以是 分为两部分:所有菌株共享的核心基因组编码基本的管家功能，而辅助基因组因菌株而异，编码特殊功能，例如感染特定植物宿主的能力。

每种植物都有复杂的免疫反应来防御微生物入侵。因此，为了建立感染，每个 F。尖孢菌属 菌株利用其辅助基因组来抑制植物独特的防御系统。这种功能划分允许 F。尖孢菌属 大大增加其寄主范围。

在我们新发表的研究中，我的团队以及中国和南非的同事发现，杀死卡文迪什香蕉的 TR4 菌株具有 不同的进化起源 与杀死大米歇尔香蕉的菌株相比，其辅助基因组中的序列也不同。

观察 TR4 菌株与其卡文迪什香蕉宿主战斗的界面，我们发现它的一些激活的辅助基因 释放一氧化氮, ，一种对卡文迪什香蕉有害的气体。这种突然爆发的有毒气体通过解除植物的防御系统来促进感染。与此同时，真菌通过增加解毒一氧化氮的化学物质的产量来保护自身。

增加香蕉多样性

在追踪这个新版本的全球传播过程中 尖孢镰刀菌, ，我们意识到，这种真菌感染最近死灰复燃的一个主要原因是国际香蕉业的主导地位。 香蕉的单克隆.

种植不同品种的香蕉可以使农业更加可持续，并减少单一作物的疾病压力。农民和研究人员可以通过识别或开发香蕉品种来控制香蕉枯萎病 是宽容的 或有抵抗力 到TR4。我们的研究结果表明，保护卡文迪什香蕉的另一种方法是设计有效的一氧化氮清除剂，以降低气体爆发的有毒压力。

很难想象一个仅仅喜欢吃香蕉的消费者如何能够参与对抗破坏香蕉作物的疾病的斗争。然而，消费者决定市场，农民被迫种植市场需要的东西。

您可以通过有意尝试一种或多种其他香蕉来帮助增加超市中的香蕉多样性 数百种其他现有香蕉品种 当他们出现在那里时。您还可以购买当地品种的其他水果和农产品 帮助保护植物多样性 并支持当地种植者。

世界各地科学家、农民、工业界和消费者之间的合作可以帮助避免未来香蕉和其他作物的短缺。