香蕉枯萎病是一種侵染香蕉植株維管束的真菌引起的土傳病。是一種毀滅性病害，是國際植物檢疫對象，由尖孢鐮刀菌古巴專化型侵染引起。在中國南方數(shù)省香蕉產(chǎn)區(qū)都有發(fā)生。主要有布1號和4號小種，1號小種主要為害粉蕉，4號小種為害粉蕉和香蕉。病原菌在土壤中存活時間達數(shù)年之久，一般減產(chǎn)20%以上，嚴重的田塊甚至絕收。
香蕉枯萎病病菌的侵染過程
病原菌成功侵染寄主植物需要經(jīng)歷一系列過程：通過寄主信號識別根；接觸根表面；穿透菌絲的異化；適應(yīng)寄主的體內(nèi)環(huán)境。包括對植物抗真菌物質(zhì)的耐受性；菌絲的增殖和產(chǎn)生小分生孢子；分泌小肽或植物毒素等毒性物質(zhì)。目前研究尖孢鐮刀菌侵染寄主過程主要有兩種方法：組織化學染色觀察和熒光蛋白標記病原菌結(jié)合激光共聚焦掃描顯微鏡直接觀察。
組織化學染色法是根據(jù)特定的染料對植物體內(nèi)的某些代謝物質(zhì)進行染色，依據(jù)代謝物質(zhì)的有無或多少來顯示病原菌侵染植物的過程。熒光蛋白標記病原菌結(jié)合激光共聚焦掃描顯微鏡觀察可以揭示在親和與非親和狀況下病原菌侵染過程的組織學和細胞學特征，可以比較病原菌侵染不同抗性種質(zhì)的差異或不同小種侵染同一種質(zhì)的差異。但是尚不清楚孢子如何地粘附到植物表面，是被物理的或化學的信號刺激，還是孢子與植物表面存在著非常專化的相互作用，有待進一步的研究。
香蕉枯萎病毒素成分及可能的作用機制
在寄主植物與病原物之間的相互作用中，病原物侵入寄主后產(chǎn)生激素、酶類和毒素等物質(zhì)，這些物質(zhì)都會給植物造成一定的傷害。毒素在尖孢鐮刀菌致病過程中起重要作用，尤其在病菌侵入寄主后，毒素即與細胞原生質(zhì)膜的某些蛋白質(zhì)結(jié)合，使膜構(gòu)造發(fā)生變化，膜結(jié)構(gòu)和功能受到損傷，導(dǎo)致膜透性改變，電解質(zhì)外漏，電導(dǎo)值增加以至整個植株枯萎。
鐮刀菌屬產(chǎn)生的毒素種類很多，主要是玉米赤霉烯酮、單端孢霉毒素、鐮刀菌酸和伏馬菌素等。
香蕉枯萎病癥狀
外部癥狀
成株期病株先在下部葉片及靠外的葉鞘呈現(xiàn)特異的黃色，初期在葉片邊緣發(fā)生，然后逐部向中肋擴展，與葉片的深綠部分對比顯著。也有整片葉子發(fā)黃的，感病葉片迅速凋萎，由黃變褐而干枯，其一片頂葉往往遲抽出或不能抽出，病株枯死。有個別雖然不隨即枯死，但果實發(fā)育不良，品質(zhì)低劣。母株發(fā)病，在地上部（即假莖）枯死后，其地下部（即球莖）不立即枯死，仍能長出新芽，繼續(xù)生長，要到生長中后期才顯現(xiàn)癥狀。
內(nèi)部癥狀
因?qū)儆诰S管束病害，內(nèi)部癥狀很明顯。在中柱髓部及周圍，有黃紅色病變的維管束，成斑點狀或線條狀，越近莖基部病變顏色越深，根部木質(zhì)導(dǎo)管變?yōu)榧t棕色，并逐漸變成黑褐色而干枯。球莖變成黑褐色并逐漸腐爛，有特殊臭味。
香蕉枯萎病病原
病原菌是真菌，尖孢鐮刀菌（Fusariumoxysporumf.sp.）。產(chǎn)生兩種類型的分生孢子。大型分生孢子鐮刀形，3～5個分隔，多數(shù)3個分隔；小型分生孢子單胞或雙胞，卵形或圓形。菌核暗黑色，直徑O.5～1毫米，達4毫米。原膜孢子橢圓形至球形。此菌有4個生理小種，以古巴生理小種4號為嚴重；大密哈（AAA）對1號小種十分感病，但抗2號小種；勃拉戈（ABB）相對感2號小種；但抗1號小種；3號小種只侵害羯尾蕉；矮把香芽蕉原是抗病品種，但1976年在臺灣出現(xiàn)4號小種，造成嚴重損失。
香蕉枯萎病發(fā)病過程和因素
香蕉枯萎病是土傳性的維管束病害，帶病蕉苗和病土是初侵染源。病原菌由根部侵入香蕉後，經(jīng)維管束組織向塊莖發(fā)展擴散，感染部位之維管束組織明顯褐化，多有假莖基部向內(nèi)縱裂、塊莖腐爛等現(xiàn)象
高溫多雨、土壤酸性、砂壤土、肥力低、土質(zhì)黏重、排水不良、下層土滲透性差和耕作傷根等因素，有利于病害發(fā)生。感病的春植蕉一般在6－7月開始發(fā)病，8－9月加重，10－11月進入發(fā)病高峰。香蕉枯萎病通過帶菌的香蕉種苗、土壤和農(nóng)機具等調(diào)運和搬移進行遠距離傳播；通過帶菌的水、分生孢子進行近距離擴散。
香蕉枯萎病抗病育種
經(jīng)過長期的探索和研究，人們?nèi)晕凑业綄σ赘衅贩N長期有效的防治措施，研究者們一致認為，培育抗病品種才是控制香蕉尖孢鐮孢菌枯萎病的根本出路。
芽變選擇育種
香蕉長期用吸芽進行無性繁殖，與其他無性繁殖作物一樣，也有芽變現(xiàn)象，因此，香蕉的芽變選種，實際上是株變選種。在病害流行的高峰期，通過大面積的田間調(diào)查，就有可能發(fā)現(xiàn)抗病突變體。在過去的20多年中，臺灣香蕉一直遭受到FOC4號生理小種的嚴重侵害，自1984年以來，采取農(nóng)戶舉報在田間具有一定抗性的株系和組織培養(yǎng)篩選相結(jié)合的方法，從中選育抗性株系，對后代進行篩選，到目前為止，已經(jīng)獲得至少14個有價值的抗性品種。據(jù)統(tǒng)計，現(xiàn)在世界栽培的300多個香蕉品種中，約有一半是芽變產(chǎn)生的。我國短腳香蕉、高把香蕉、油蕉和仙人蕉等優(yōu)良品種也是由芽變選種而來的，由此可見，芽變選種在香蕉育種中占有重要地位，是一條可行和有效的育種途徑。
組培突變體選擇育種
研究發(fā)現(xiàn)，在細胞水平上進行突變誘導(dǎo)具有更大的優(yōu)越性，很小的體積具有大量的個體，且誘變劑處理更為簡單有效。在一定的病害選擇壓力下，選擇抗病突變體就可育成新的抗病品種或育種材料。通過組培選擇突變體進行育種，是香蕉育種的重要手段之一。
雜交育種
目前大部分香蕉栽培品種為三倍體，具有雌雄性高度不育的特點，但二倍體蕉有很好的可育性。三倍體香蕉無論自花或異花授粉都得不到種子，三倍體與二倍體交配也只限于某些品種，能獲得少量種子。
毒素篩選育種
利用組織培養(yǎng)結(jié)合鐮孢菌酸或FOC病原菌培養(yǎng)濾液篩選，可獲得抗病品系。該方法主要是在離體條件下進行，一般采用分生莖尖、分生類球體或愈傷組織作為材料，以一定濃度的鐮孢菌酸或FOC病原菌培養(yǎng)濾液作為選擇壓，篩選耐毒素的突變體，分化成苗后接種鑒定抗病性。該方法簡化了篩選程序，縮短了選擇時間，減少了人力物力的投入，大大加快了育種的進程。隨著香蕉胚性懸浮培養(yǎng)和原生質(zhì)體培養(yǎng)的成功，利用胚性、原生質(zhì)體和體細胞作為離體誘變發(fā)生體系，將會進一步提高篩選效果。采用毒素篩選育種是比較新的技術(shù)手段，發(fā)展?jié)摿艽蟆?/p>
體細胞雜交育種
體細胞雜交，即細胞融合，是獲得體細胞雜種的一種技術(shù)，能克服遠緣有性雜交的困難，打破物種分類界限，擴大利用種質(zhì)資源的范圍，開創(chuàng)由遠緣植物導(dǎo)入抗病性、耐寒性等有用性狀的途徑。
基因工程育種
長期的研究發(fā)現(xiàn)，香蕉自身基因庫中抗病基因較少，且大多源于病原自身的基因，這就給相關(guān)基因的分離帶來困難。隨著香蕉遺傳轉(zhuǎn)化體系的不斷建立和轉(zhuǎn)化技術(shù)的不斷探索，一些研究者已經(jīng)開始對香蕉枯萎病、束頂病基因進行了克隆。通過轉(zhuǎn)基因獲得香蕉抗病品種的方法是可行的，重要抗病基因的分離克隆無疑會加速香蕉基因工程育種的進程。