您的位置  未来科技  探索

病毒肆虐下,科学家如何挽救番木瓜,造福吃货?

  • 来源:互联网
  • |
  • 2020-05-21
  • |
  • 0 条评论
  • |
  • |
  • T小字 T大字

太长不看

1. 番木瓜环斑病毒自 1945 年被首次发现后,肆虐全球几十年,番木瓜家族近乎 " 灭门 "。

2. 转基因番木瓜 " 华农 1 号 " 可以高效抗击番木瓜环斑病毒,获得了转基因生物安全证书后,开始进入市场。

3. 现番木瓜市场上 90% 以上都是转基因品种。

过去的 2019~2020 冬季,大家都因新冠病毒宅在家里,可是你们知道吗,刚刚过去的冬天是自 1961 年以来,我国冬季气温历史同期的第五高哦 [ 1 ] ,是稳稳妥妥的暖冬。随暖冬而来的危害可不少,比如海平面上升、森林火灾、呼吸道疾病上升,以及蚜虫(腻虫)虫害。

不要小看蚜虫,它是对农作物最具破坏性的害虫之一,不光吸食植株的汁液,还能通过其口器传播几十种植物病毒,导致作物产量下降,甚至绝产,从而引起不可估量的经济损失,外加吃货的精神损失。

受吃货们喜爱的番木瓜家族,就差点因为蚜虫传播的番木瓜环斑病毒惨遭灭门,幸好科学家们及时研究出办法,为吃货们挽救了一条 " 果命 "。

故事到底如何峰回路转的呢?让我们一起来看看。

番木瓜的病因

事情要从 1945 年的美国夏威夷群岛说起,这一年,当地的果农发现果园中的番木瓜树好像生病了,叶片的颜色不均匀,形状像鸡爪子,果实上还出现水渍状圆斑,树长得也没以前高了。时间一天天地过着,这种症状不见好转反而更加严重,叶片开始大量掉落,最严重的整棵树都死了,当地番木瓜产业几近被摧毁。果农们几经搬迁,非但没能解决问题,反而把这种病带去了更多地方。

发病症状 | 华南农业大学植物病毒研究室番木瓜团队提供

随着坏消息慢慢传开,科学家们开始研究番木瓜集体发病的原因,经过研究发现,罪魁祸首竟然是一种新型病毒,1949 年美国科学家 Jensen 将这种新型病毒命名为Papaya ringspot virus [ 2 ] (PRVS,番木瓜环斑病毒)。

番木瓜环斑病毒为何肆虐?

传染病最严重的问题在于它强大的传染力。番木瓜环斑病毒(PRSV)主要是通过蚜虫(主要是棉蚜和桃蚜)取食番木瓜进行传播,别看蚜虫只不过芝麻大小,但它的传毒效率可是极高的。蚜虫只要在病株上停留 2 分钟即可携带病毒,取食健康果实 5 分钟就可将病毒传入 [ 3 ] 。除了这种昆虫 " 即食即传 " 的快速传播方式外,病毒还可通过果树嫁接、植株表面的伤口进行传播。很快,一株树上的病毒就能传播得很远。

那么如何降低这种病毒的传染力呢?一般可以从三个环节入手:传染源(番木瓜环斑病毒)、传播途径(主要是蚜虫)和易感体(番木瓜本身)。棘手的是,跟许多病毒一样,针对 PRSV 没有特效药,无法通过喷洒农药来彻底消灭传染源。切断传播途径也不是易事,蚜虫的繁殖极快,一年可以繁殖二三十代。如果长时间喷洒杀虫剂,蚜虫会产生耐药性,它繁殖快,变异率也高,一旦蚜虫变异,将更难防治。

这一系列操作下来,传染源和传播途径都很难控制,那么能否解决易感体,也就是番木瓜自身的易感问题呢?从田间调查和杂交培育的成果上来看,自然界中的番木瓜都不具有天然的 PRSV 优良抗性

于是,PRSV 因缺少有效的防治手段,开始全球爆发。20 世纪 50 年代开始传入中国,新型病毒没有天敌,能迅速扎根,疯狂传播,几乎所有的番木瓜种植区都遭其黑手,基本上哪里种植番木瓜,哪里就有番木瓜环斑病毒为害

番木瓜家族几乎被 " 灭门 "。

电子显微镜下番木瓜环斑病毒粒体 | 参考资料 [ 4 ]

番木瓜的劫后重生

虽然番木瓜本身没有抗病毒基因,但能不能从外界转入一段具有抗病毒能力的基因呢,答案是:可以。

早在 20 世纪 80 年代,美国的科学家就开始致力于转基因番木瓜的研究,他们发现转基因番木瓜表现出对番木瓜环斑病毒非常高的抗性。1998 年,美国康奈尔大学和夏威夷大学合作研发的两个转基因抗病品系(‘ SunUp ’和‘ Rainbow ’)在美国开始进行商业化种植,在抗病效果和商品品质上的表现都很优秀,从此转基因番木瓜走上了美国市场。于 2003 年和 2010 年,美国的转基因番木瓜分别进入了加拿大和日本市场 [ 5 ] 。

我们是不是也可以种植美国的转基因番木瓜呢?太天真了 ~ 这俩品种对我国的病毒株系不具备抗性(因为不同地区的病毒,其优势株系可能不同)。

我国台湾早在 1996 年由中兴大学研究获得了高抗番木瓜环斑病毒的转基因品系。中山大学(2003 年) [ 6 ] 、华中农业大学(2004 年) [ 7 ] 和中国热带农业科学院(1991

免责声明:本站所有信息均搜集自互联网,并不代表本站观点,本站不对其真实合法性负责。如有信息侵犯了您的权益,请告知,本站将立刻处理。联系QQ:1640731186
友荐云推荐
热网推荐更多>>