染色體缺失解鎖台灣香蕉黃葉病抗性

黃葉病長期威脅全球香蕉產業。由於可食用品種多為不育的三倍體,傳統育種難以進行,限制了新品系的開發。台灣香蕉研究所透過組織培養誘變與田間篩 選,已成功培育多個具抗黃葉病能力的商業品系,包括台蕉5號、台蕉7號與寶島蕉,為台灣及其他生產國對抗病害的重要品種資源。
本中心陳荷明博士與葉信宏博士、林耀正博士的研究團隊,聯同台灣大學沈偉強博士及台灣香蕉研究所趙治平博士合作,運用基因組、轉錄組與功能性分析 ,全面解析抗病品系與其易感病母本北蕉之間的關鍵差異。
研究指出,抗病品系在第4或第5號染色體上皆帶有大片段缺失,導致兩個「自抑制型鈣離子幫浦」(autoinhibited Ca2+ ATPase)基因的拷貝數降低。這類鈣離子幫浦在水楊酸訊號介導的免疫反應中扮演負調控因子。進一步利用葉信宏博士團隊所開發的病毒誘導基因靜默技術,在易感病北蕉中抑制這些基因表達後,可觀察到水楊酸免疫反應顯著增強,病徵明顯減輕,證實此類基因為香蕉的關鍵「感病基因」。
此研究展示染色體結構變異在香蕉突變育種中的關鍵作用,並為精準抗病育種提供可操作的基因體標的。
本研究獲本院「創新轉譯農學研究計畫」與「關鍵突破計畫」經費支持。感謝香蕉研究所長期提供蕉苗進行研究,並同意使用田間試驗照片。
Puyam Tondonba Singh, 侯博瀚, 蔡依恆, 曾昱, 趙治平, 鄭伯忻, 林耀正, 沈偉強, 葉信宏, 陳荷明*. (2025) 香蕉體細胞變異株中的染色體缺失揭示了與黃葉病抗性相關的免疫負調控因子 Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 122(48), e2511842122.