“树林中的战斗”

【英国《新科学家》周刊２月１５日一期文章】题：树林中的战斗
荷兰榆树病袭击了英国康沃尔郡的５０万棵榆树；自从６０年代末这种病袭击英国以来，这个国家的３０００万株榆树中有２５００万株成了这种病的牺牲品。这种病害是ＯＰＨＩＯＳＴＯＭＡＮＯＶＯ—ＵＬＭＩ真菌造成的，由一种小小的黄色甲虫携带着蔓延到全国，这种病还从大湖区从东向西蔓延美国全境，并向东穿越欧洲到达中国边境，最终到达新西兰。面对这一流行病害，森林科学家们正在依靠生物技术和生物防治来对付真菌。尽管经过了几十年的研究，目前还没有人找到防治这种致命病害的办法。用化学品杀死真菌和甲虫的尝试既昂贵又不理想。以毒攻毒
加拿大萨里地区靠近法纳姆的林业委员会森林研究站的克莱夫·布拉西耶说：“生物技术取得的迅猛发展为我们提供了一些根治病害的选择。”一种方法是用疾病来对付疾病：利用类似病毒、名叫ｄ因子的病原体。这些病原体是布拉西耶１０年前发现的。它们侵蚀荷兰榆树真菌，使它失去活力。ｄ因子还能够阻止真菌孢子发芽，使孢子的发芽率从正常情况下的９０％下降到２０％。
另一种方法是给树木植入制造抗甲虫或者抗真菌物质的基因。如果布拉西耶和他的小组能够找到这种真菌的发源地，他们也许就能够解释这种真菌如何成为有史以来最具有破坏性的病害。
荷兰榆树病最早在１９１０年左右出现于欧洲西北部地区，并在２０年代到达北美。这种病害在４０年代逐渐消失，可能是由于真菌被ｄ因子大面积感染。美国的情况却不同，因为各种因子之间存在着复杂的相互作用：包括传病媒介的不同和美国榆树更易感染等因素。６０年代末爆发了一次更具有破坏性的荷兰榆树病。欧洲的榆树对这次新的袭击几乎毫无抵抗能力，纷纷死去。
通过使真菌孢子感染ｄ因子从而减弱其发育能力可以降低这种病害的蔓延。当单个的菌丝融合在一起时，这种类似病毒的媒介就从一个真菌传播到另一个真菌。寻找抗病病毒传播途径
在理论上，采用疾病消灭疾病的办法是可行的。在自然条件下，在菌丝融合期间，ｄ因子的主要传播路线是从一个真菌的细胞质到另一个真菌的细胞质。在这种流行病害的前沿地带，真菌基本上是无性繁殖产生的克隆体。当真菌的基因组成相同时，融合就不存在障碍了，ｄ因子也得以容易地在种群中间传播。但是布拉西耶和他的同事们发现，随着真菌有性繁殖，其种群在遗传特性上会更加多样化。随着多样化而来的是“融合不适配性”——真菌的菌丝与那些基因相异的个体无法融合。
这意味着把精心挑选的ｄ因子植入真菌种群的办法在病害的前沿地带可以起作用，但是在基因多样化程度较高的地带就没什么作用了，欧洲大部分的情况就是如此。使问题更加复杂的是，真菌还有一种使其能够在进行有性繁殖时把ｄ因子从细胞质中去除的机制。为了克服这两个问题，分子生物学家肯尼思·巴克和他的研究小组打算把ｄ因子的基因植入真菌的细胞核内：在这里，ｄ因子的基因就能够像单基因那样被遗传下来。当真菌在有性繁殖中“交配”时，这些ｄ因子就安全地传给了下一代。
另一种根本性的措施是让树木进行自我保护，遗传工程上取得的进展使之成为可能。例如，可以给树木配置一种基因，从而产生杀死甲虫的毒素。另一个办法是培育难吃的树木，但这也存在缺陷：甲虫如果不喜欢一棵树的味道，在饿死以前，它很可能“光顾”其他几棵树。更安全的办法是给树植入某种抗真菌的媒介。
培育抗真菌树是一个缓慢而漫长的过程。需要解决的问题是：在某种植物中查明一种适当的驱虫剂，并找到制造这种驱虫剂的控制基因。