科学家锁定一段可以或许抵抗致命真菌病害的关键基因区域

研究负责人陈安德鲁博士与伊丽莎白·艾特肯传授表示，他们在一种名为“加尔各答4号”（Calcutta 4）的野生二倍体喷鼻蕉中，找到了对“枯萎病副热带4型”（Fusarium wilt Sub Tropical Race 4，简称STR4）具有天然抗性的遗传来源。 STR4属于臭名昭著的“巴拿马病”真菌体系，是今朝威逼世界主栽品种“卡文迪什”喷鼻蕉的重要土传病害之一。

“巴拿马病”由泥土中的尖孢镰刀菌引起，可经由过程根部侵染喷鼻蕉植株，使植株萎蔫、逝世亡，并且真菌能在泥土中经久存活，严重污染栽种地，一旦暴发，整片园区往往难以再种喷鼻蕉。 陈博士指出，从野生喷鼻蕉中发掘并应用天然抗性，是应对这一病害的长久之计，有助于削减化学防治依附，保护将来栽种安然。

这项研究历时五年，由昆士兰大年夜学农业与食物可持续学院团队完成。 团队采取了群体构建与病害筛选等前向遗传学办法，结合全基因组测序与“群体分别分析”（bulk segregant analysis）等手段，在每一代喷鼻蕉杂交群体发展满至少12个月并开花后，才能持续做抗性剖断和遗传分析，过程耗时且精细。

为锁定抗性来源，团队将具有高抗性的加尔各答4号与同属二倍体、却易感病害的其他亚种喷鼻蕉进行杂交，培养出新的后代群体。 随后，这些后代植株被同一接触STR4菌株，研究人员对个中逝世亡与存活植株分别进行DNA分析和比较。 经由定位分析，他们成功将抗性性状“追踪”到加尔各答4号的第5号染色体上的特定基因区间，并将此描述为来自该野生亚种的首个Race 4抗性遗传“分析”。

固然加尔各答4号携带关键抗性基因，但并不合适直接作为商品化喷鼻蕉栽培，因为其果实品德难以知足食用需求。 是以，研究团队的下一步目标，是基于这一发明开辟分子标记，用于在育种阶段快速“标记并追踪”抗性基因，让育种家在幼苗期就能精确筛选潜在抗病植株，而无需等待病害天然浮现。 陈博士表示，这将明显加快选育过程、降低成本，并最终有望培养出口感优胜、易于栽培且在遗传上天然抵抗枯萎病的新品种喷鼻蕉。

今朝，STR4重要伤害全球副热带地区的喷鼻蕉临盆，而与其密切相干的“热带4型”（TR4）则已在包含澳大年夜利亚在内的热带地区造成严重损掉。 研究获得了澳大年夜利亚园艺立异公司（Hort Innovation）经由过程喷鼻蕉家当征费资金及澳大年夜利亚当局的结合伙助，相干发明也将为后续家当化育种投入供给科学根据，推动这些基因层面的成果真正转化为育种对象，并在喷鼻蕉家傍边推广应用。