Scientists discover gene that could save bananas from deadly Panama disease

由安德鲁·陈博士和伊丽莎白·艾特肯教授领导的昆士兰大学研究团队，发现了负责抵抗香蕉枯萎病亚热带4号小种（STR4）的特定基因组区域。STR4是巴拿马病的一种破坏性菌株。
陈博士表示：“香蕉枯萎病，也称为巴拿马病，是一种破坏性的土传病害，其强毒的4号小种会影响全球的栽培卡文迪什香蕉。”这种真菌通过土壤侵袭植株，导致其枯萎死亡，更糟糕的是，它会在土壤中留下长期污染，对未来的作物构成威胁。
陈博士解释道：“从野生香蕉中识别并利用天然抗性，是应对这种导致寄主植物枯萎死亡并在土壤中留下残留物以感染未来作物的病原体的长期且可持续的解决方案。”
研究团队追踪到抗性来源是一种名为“Calcutta 4”的野生二倍体香蕉。为了精确定位这种保护性性状，研究人员将“Calcutta 4”与另一个二倍体亚种的易感香蕉进行杂交。陈博士说：“我们通过将高育性野生二倍体香蕉‘Calcutta 4’与二倍体香蕉组另一个亚种的易感香蕉杂交，定位到了‘Calcutta 4’中STR4抗性的来源。”
在培育出新植株后，科学家们将它们暴露于STR4中，并比较了存活植株与受感染植株的DNA。“在将新的子代植株暴露于STR4后，我们检查并比较了感染病原体和未感染病原体的植株的DNA。我们将STR4抗性定位到了‘Calcutta 4’的5号染色体上。这是一项非常重要的发现，是首次对这种野生亚种的4号小种抗性进行遗传解析。”
该项目由农业与食品可持续性学院开展，耗时五年。每一代香蕉植株至少需要生长12个月，研究人员才能测试其抗病性，并在它们开花后继续育种。为了取得这一发现，团队结合了正向遗传学（群体开发和疾病筛查）、基因组测序和混合分组分析。
陈博士表示，这些发现将支持开发能够抵御香蕉枯萎病的商业香蕉品种。“虽然‘Calcutta 4’提供了关键的遗传抗性，但它不适合作为商业品种，因为其果实口感不佳。”研究的下一阶段重点是将这种遗传见解转化为实用的育种工具。“下一步是开发分子标记，以有效追踪抗性性状，这样植物育种者就能在任何疾病症状出现之前，早期准确地筛选幼苗。这将加快选择速度，降低成本，并有望最终培育出一种口感好、易于种植且通过自身遗传天然抵抗香蕉枯萎病的香蕉。”
STR4影响全球亚热带地区的香蕉作物，它是在澳大利亚发现的热带4号小种（TR4）的遗传变种。该研究由Hort Innovation通过香蕉产业征税资金和澳大利亚政府的捐款资助。研究结果有望指导未来的投资，旨在将这些遗传发现转化为香蕉育种的实用工具并在更广泛的行业中推广。研究结果发表在《园艺研究》（Horticulture Research）期刊上。