转基因香蕉

世界重要水果

香蕉作为世界重要水果之一，长期以来深受各种病虫、霜冻和台风等的危害，严重地制约其产业发展。而解决香蕉生产障碍的根本措施是培育高产、优质且具有高度抗性的新品种。随着一些生物技术的日趋完善，如基因工程、突变育种、分子标记等，为培育香蕉优良品种开辟了新的途径·

研究介绍

香蕉的转基因研究主要集中于提高抗病性和可食疫苗上。最近，比利时科学家在前人的研究基础上，已将编码抗Mycosphaerella fijiensis(香蕉最严重的真菌病害)的基因整合到香蕉的基因组中，预计不久即可育成首例抗病转基因香蕉品系(Moffat，1999)。

在可食疫苗研究方面，开始的目的植物是马铃薯和烟草，这主要是由于这两种茄科植物已有较为成熟的转基因体系。但烟草中表达的抗原必须经提炼后才能使用，马铃薯块茎必须煮熟才能食用。无论是提炼还是煮烤，都会破坏抗原。因此，它们不是理想的可食疫苗的目的植物。可鲜食的水果和蔬菜是理想的目的植物，其中香蕉是首选目标，因为它不但是婴幼儿喜欢的水果，而且还是许多发展中国家的主食。位于纽约的Boyce Thompson植物研究所正致力于利用香蕉生产腹泻和Nowalk病毒病疫苗的研究。

香蕉两大杀手

对香蕉威胁最大的是“蕉叶黑斑病”，是由“黑斑型尾孢菌”引起的。自从20世纪80年代中期这种真菌在洪都拉斯被发现之后，就在世界范围内蔓延开来，不仅在非洲和拉美地区肆虐，亚洲和澳大利亚也没能幸免其害。这种病不仅会使香蕉树的产量下降，还使产蕉期由30年剧减到两三年。受此病影响，世界第二大香蕉产地乌干达去年香蕉产量锐减40%，第四大产地巴西今年更可能减产七成，亚洲地区也在它的虎视眈眈之下。不仅如此，“黑斑型尾孢菌”的生存能力极强，很容易对杀菌剂产生抗药性，所以尽管蕉农每年会向蕉树喷药40多次，不仅拿它没有办法，反而帮助它不断“升级”。所幸的是，感染“蕉叶黑斑病”的蕉树所结的香蕉不会对人体构成危害。

威胁香蕉的第二大“杀手”是“香蕉黄叶病”。这种病的外部表现是蕉树叶子枯黄，最终导致整株蕉树枯死。20世纪50年代，黄叶病曾导演过世界香蕉栽培史上最可怕的一场“瘟疫”，结果使一种十分畅销的香蕉品种彻底灭绝。近两年来，黄叶病又在非洲和拉美一些地区死灰复燃。对付黄叶病绝对不能“手软”，必须先“斩树除根”，然后一把火烧掉蕉园，最后还要在土壤里洒上化学药剂消毒。

转化方法

随着不同受体系统的建立为香蕉遗传转化研究成为了可能。当前运用于香蕉遗传转化的主要有基因枪法、电击法以及农杆菌介导等转化法，并取得了一些突破性的进展。基因枪法是香蕉转化最多的方法，并在AAA 、AAB、和ABB基因型香蕉上转化获得成功，其中转化的基因包括真菌蛋白基因，广谱抗菌火星的Ace-AMP1基因，香蕉束顶病(BBTV)DNA几个组分的启动子，甘蔗杆状病毒(ScBV)来源的启动子，Actin1启动子调控下的各种报告基因。如：Backer等以胚性悬浮细胞为受体，利用基因枪法将报告基因Udi转化到香蕉Williams品种中，随后Sagi等同样利用基因枪法将Gus报告基因转入Tree Hand Planty(AAB), Williams(AAA)，Bluggoe(ABB),Cardaba(ABB),Manthan(ABB)和Tani(BB)中并产生瞬时表达。Assani A等在比较香蕉(Musa spp.)原生质体不同融合方法时，发现化学(PEG:聚乙稀乙二醇)方法对融合效率较好，而电击法对有丝分裂激活、胚的形成和提高植株再生率较为有效。与基因枪法和电击法相比农杆菌介导转化法具有效率高、外源基因表达稳定等优点。Ganapath等利用农杆菌介导转化悬浮细胞，经体胚发生途径获得Rasthali(ABB)的转基因植株，并在果实中检测到GUS基因的稳定表达。Perez等对农杆菌介导的香蕉遗传转化机理做了系统的研究。随着对其机理的深入了解和以上转化优点，使得农杆菌介导转化越来越受到重视而成为主要的转化手段。

展望

科学家普遍认为，要想“救香蕉的命”，只有通过基因工程。“国际香蕉及大蕉改良网络”在2001年宣布，该机构将组织11个国家的研究人员绘制香蕉的基因组图谱，争取在5年内完成香蕉的基因测序工作。香蕉共有11条染色体，其基因组在植物中是相对比较小的。科学家希望在绘制出香蕉的基因组图谱后，培育出抗病、高产、优质的转基因香蕉。

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