你知道你今天吃的香蕉是不是同一类型和几代人以前吃的一样吗？
您今天早餐吃的香蕉可能是一种叫做卡文迪什香蕉的品种，而直到 20 世纪 50 年代，杂货店里出售的香蕉是一种叫做格罗斯米歇尔的品种，这种香蕉因一种叫做香蕉镰刀菌枯萎病（FWB）的疾病而灭绝。
大米歇尔奶酪的 FWB 是由尖镰孢第一场比赛这是一种影响香蕉的真菌病原体。这种真菌感染会占据植物的维管系统，阻碍水和矿物质的运输，从而杀死植物。
植物生物学家开发了镰刀菌抗病卡文迪什品种来取代大米歇尔。然而，在过去的几十年里，FWB 的复苏是由同一种真菌的不同菌株引起的，这种真菌被称为热带小种 4，简称 TR4，再度威胁全球香蕉生产。
怎么样尖镰孢获得克服抵抗力并感染如此多不同植物的能力？
尖镰孢菌的两部分基因组
我是一名基因组学家过去十年来，他一直在研究遗传进化尖镰孢作为一个物种复合体，尖镰孢菌可能导致枯萎病和根腐病超过 120 种植物. 某些菌株还可以感染人。
2010年，我的实验室发现每个尖镰孢菌基因组可以分为两部分：所有菌株共享的核心基因组，用于编码基本管家功能，以及不同菌株之间不同的附属基因组，用于编码专门的功能，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抵御微生物入侵。因此，为了建立感染，每种植物尖镰孢菌菌株利用其附属基因组来抑制植物独特的防御系统。这种功能区隔允许尖镰孢菌大大增加其宿主范围。
在我们最近发表的研究中，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麦克香蕉的菌株相比，其附属基因组中的序列也有所不同。
通过观察 TR4 菌株与卡文迪什香蕉宿主的战斗界面，我们发现它的一些激活的附属基因释放一氧化氮这是一种对卡文迪什香蕉有害的气体。
有毒气体的突然爆发会破坏植物的防御系统，从而促进感染。与此同时，真菌会通过增加分解一氧化氮的化学物质的产生来保护自己。
增加香蕉多样性
在追踪这一新版本尖镰孢，我们意识到这种真菌感染最近再次出现的主要原因是国际香蕉产业被一个香蕉单株。
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能够控制香蕉枯萎病的香蕉品种来控制宽容 或有抵抗力至 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来降低气体爆发的毒性压力。
很难想象一个只是喜欢吃香蕉的消费者会参与到对抗破坏香蕉作物的疾病的战斗中。然而，消费者决定市场，农民被迫种植市场需要的作物。
你可以通过有意尝试一种或多种其他产品来帮助增加超市里的香蕉多样性数百种其他现存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。
世界各地的科学家、农民、工业界和消费者之间的合作可以帮助避免未来出现香蕉和其他作物的短缺。
马丽君，生物化学和分子生物学教授，马萨诸塞大学阿默斯特分校
