香蕉還能再活30年?性無能的香蕉面臨斷子絕孫的危險
曾經不起眼的香蕉幾乎像是大自然的奇蹟,它們色彩鮮艷,營養豐富,深受兒童、猴子和小丑的喜愛,在果盤中始終佔一席之地,每年有1000億根香蕉被吃進肚子里。
香蕉在許多熱帶地區有著非比尋常的地位,在那裡,香蕉樹被用來製作衣服、紙張和餐具,香蕉則是賣錢養家的「主力軍」。
一串香蕉重達幾十斤世界各地的人們都喜歡柔軟、營養豐富的香蕉,易於剝離的香蕉皮雖然有時會成為人們滑到的誘因,但仍成為人們喜愛香蕉的原因之一。人們還可以根據香蕉皮的顏色判斷香蕉的成熟度,多年的經驗讓蕉農和食客們對於如何根據香蕉皮的顏色判斷採摘或食用與否駕輕就熟。從某種程度來說,香蕉似乎是為高效的人類消費和分配而設計的。
香蕉的甜味和妖艷的外表下掩蓋著潛在的災難性的性缺陷
廣受喜愛的香蕉是一種畸形而脆弱的基因變異體,屬於三倍體,減數分裂時期染色體異常分離,無法產生正常配子,不可育,長期以來都是通過無性繁殖培育種植。
染色體倍數事實上,香蕉遠不是大自然無條件饋贈給人類的禮物。它嬌艷的外表下隱藏著致命的缺陷,威脅著它在果盤以及水果攤中的至上地位。香蕉的問題可以簡單直接地用一個詞來概括:性無能。
這些神奇水果發源於東南亞,後傳至南亞次大陸和我國的西南地區,再後來,阿拉伯商人把它們帶到了非洲,西班牙殖民者進而把它們「轉發」到了美洲。進入到新環境的香蕉,展開不同的命運之旅,使得這種美味的香蕉避免了原本不可避免的進化死胡同。
香蕉是一種雜交植物,起源於兩種南亞野生植物的配對:小果野蕉和野蕉。在這兩種自然產物之間,前者徒有其表,後者毫無賣相,且果肉中都有大量的種子,影響食用。儘管如此,這兩種關係密切的植物偶爾會異花授粉併產生幼苗,這些幼苗會生長成不育的香蕉,類似於無籽西瓜。
小果野蕉儘管這種雜交品種性無能,還是有精明的人意識到這種植物可以通過根狀莖長出的吸根或分株來繁殖培育。以這種方式產生的基因相同的後代仍保持不育,然而這種新植物可以在人類的幫助下廣泛繁殖。經過漫長的選擇性育種——藉助於雜交品種和偶然的隨機基因突變,最終使香蕉進化成了它現在為人熟知的形式。
命途多舛的香蕉,劫後餘生
雖然人類食用香蕉已有幾千年的歷史,但第一種真正符合香蕉中「香」字的,直到19世紀才在偶然中被發現。
19世紀,法國博物學家尼古拉斯·鮑定在東南亞遊歷時,尋到了一種風味獨特、沒有籽的變異香蕉,並將它帶往加勒比海區的植物園種植,從此,香蕉的命運被徹底改變了……
真正的香蕉——大麥克
在那裡,由於香糯甜,且產量高,種植者們形象地稱之為「大麥克」。巨大的市場需求和市場空間很快使得「大麥克」成為蕉農們的心儀之選,大規模種植園在美洲隨處可見。
好景不長,1890年,由於感染一種真菌——尖孢鐮刀菌,手無縛雞之力的「大麥克」患上了巴拿馬病,又被稱作黃葉病,幾乎被一鍋端,讓種植者們損失慘重,這次事件也讓人們意識到,這種通過無性繁殖的植物在面對病菌侵害時毫無還手之力。
尖孢鐮刀菌
經過多方篩選,一種在清末由中國傳入英國的香蕉品種走進人類的視野,它們有著和大麥克類似的特點,形狀勻稱、味道甜美。
被相中後,它們從英國德文郡公爵家的植物園走到大規模種植園,並以德文郡公爵的姓氏——卡文迪許命名,它們就是我們今天在市場上購買的香蕉。每種卡文迪許香蕉都有相同的基因,擁有相同的味道,有著同樣的黃色曲線和同樣的疾病易感性。
儘管在非洲和亞洲還有許多其他的香蕉品種供當地消費,但沒有一種像卡文迪許一樣具有世界吸引力。雖然這些其他品種表現出更多的遺傳多樣性,但它們都來自於幾千年前讓我們的祖先欣喜不已的同一個不育的香蕉雜交品種。同樣,他們中沒有一個享受過有性繁殖帶來的基因重組的好處。
由於克隆無性繁殖的笨拙、低效,不育香蕉在植物和害蟲之間永無休止的生物軍備競賽中處於嚴重劣勢。眾所周知的事實是,香蕉特別容易受到昆蟲和疾病的侵害,香蕉疾病的嚴重爆發很容易在基因統一的種植園中傳播,摧毀經濟。
在這期間,人類做了許多工作,目的就是減少病蟲害對香蕉種植業的巨大衝擊,然而人在自然面前稍顯渺小,現在卡文迪什香蕉已開始在自己的對抗傳染的競賽中垂死掙扎。
20世紀70年代,一種名為香蕉黑葉斑病的疾病因殺蟲劑的大量使用而被擊退,但最近一種新的香蕉原毒株有一次殺回香蕉種植園。自1992年以來,一種強有力的、對殺蟲劑有耐受性的巴拿馬病菌株已經感染並導致東南亞部分地區的香蕉死亡,它還沒有到達我國南方地區的大型商業種植園,但這只是時間問題。
香蕉套袋
對於香蕉能在攻擊中存活多久,以及應對威脅的最佳方式,意見不一。不幸的是,這一次沒有後備品種在等待之中。迄今為止,科學研究為提高香蕉抗病能力提供的方法很少。
一種方法涉及傳統的選擇性育種技術:雖然香蕉植株是克隆的,但偶爾也可以通過人工授粉來說服它們產生種子。但三百個果實中只有一個會產生種子,而在這些種子中,只有三分之一具有允許發芽的正確染色體構。種子通過精細的網篩過濾成噸的搗碎的香蕉費力提取而來。
有著類似經歷的臍橙,命途卻相對平坦
人類輔助生殖的另一種水果是無處不在的臍橙。它也是偶然突變的結果,這個突變來自19世紀中期巴西的一棵橘子樹。這棵樹上的每一個橙子都被發現有一個發育不良的「小雙胞胎」,在莖的對面形成一個肚臍狀的結構。這些奇怪的橘子比它們母樹上的果實甜得多,而且無核。
臍橙的「肚臍眼」由於這種新樹無法自然繁殖,看護者剪下它的一些樹枝,並把它們移植到其他柑橘樹上,以產出更多理想的果實。即使在今天,臍橙也是通過嫁接得到的,所有的臍橙樹都是原始樹的直接後代——本質上是克隆。
多種方法共同為香蕉護航
至於香蕉,它最後的希望可能在於基因改造。比利時魯汶大學是世界香蕉研究中心,比利時香蕉科學家已經利用DNA轉移技術將抗病基因直接導入植物的基因組,有望開發出更強壯、抗病性更強、更高產的香蕉。
除此之外,科學家們還通過芽變選種、組織苗變異選擇育種、毒素篩選育種、雜交育種、人工誘變育種、體細胞雜交育種、分子標記輔助育種等方法培育香蕉新品種,最大程度降低香蕉從果籃中消失的風險。
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