野生海棠可能蕴含抗火疫病的关键 研究北美野生苹果的抗火疫病机制，有望提升商业化果树的防治水平 【美】Matt Milkovich  图1 北美原生野生海棠——Malus fusca（图片来源：Awais Khan/康奈尔大学） 北美野生海棠的抗病潜力 康奈尔大学研究员Awais Khan正将北美野生苹果的抗火疫病特性融入预备育种系，供栽培苹果育种者使用。 苹果的遗传多样性最丰富的地区是其原产地中亚，而火疫病（Erwinia amylovora）——这种被视为苹果头号敌人的毁灭性细菌病害，其遗传多样性却在北美最为广泛。 这是否意味着火疫病起源于北美？康奈尔大学遗传学家兼果树病理学家Awais Khan推测如此。若假设成立，火疫病很可能与北美原生野生海棠（或蔷薇科其他近缘植物）共同演化。这些野生苹果可能历经无数代进化，形成了对该病害的深层抗性。Khan认为，这种深厚的遗传抗性可能是对抗栽培苹果火疫病的关键武器。 历史与遗传学的双重证据 火疫病的北美起源假说可以解释为何欧洲殖民者引入的、携带欧亚基因的栽培苹果对该病如此易感。这一假说也与历史记录吻合：火疫病最早于18世纪在纽约哈德逊河谷被报道。Khan指出，康奈尔研究员J.C. Arthur于1886年发表了首篇关于火疫病的科学论文。 Malus coronaria抗火疫病特性暗示该病害可能起源于北美，同时也解释了原产欧亚的栽培苹果为何高度易感。 相关研究：抗病基因的融合 研究发现北美野生海棠具有抗火疫病特性。Khan的实验室与康奈尔大学博伊斯·汤普森研究所的张俊飞教授合作，近期对两种北美原生种——Malus coronaria和Malus ioensis进行了基因组测序。结合此前已测序的Malus fusca和Malus angustifolia，Khan团队正在定位与火疫病抗性相关的基因组区域，并利用这些信息开发抗病预备育种系，供育种者将抗性导入栽培品种。 然而，将野生苹果的抗病性与栽培苹果的果实品质结合，需经过多代杂交才能培育出市场化新品种，这一过程可能耗时数十年。为加速育种，Khan团队通过基因工程技术将银桦的早花基因导入苹果系，使苹果实生苗的开花时间从数年缩短至数月。“原本需要五年，现在一年即可完成。这就是早花转基因的魔力。”Khan表示。这一特性虽不适合商业品种，但可在抗性导入后从预备育种系中移除。 保护与未来探索 Khan团队还在中亚原生种Malus sieversii（栽培苹果的主要祖先）的基因组中搜寻火疫病抗性。2023年，他们在纽约日内瓦建立了全球唯一的Malus sieversii果园，种植了约300份该物种资源。 Khan还致力于保护其研究的北美野生海棠。这些树种正面临气候变化、病害和城市化的威胁。作为“业余”保育项目，他从美国农业部日内瓦苹果种质库中嫁接野生北美品种，并与城市林业部门和植物园合作，将其重新引种至原生栖息地。“这些树拥有美丽的花朵、叶片和果实，能吸引本土传粉者和鸟类，增加生物多样性。为何不种植这些观赏性北美苹果呢？”Khan说道。 （戴蓬博 译，王树桐 校）
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