Cercetătorii au descoperit cum trei boli fungice au evoluat într-o amenințare letală pentru bananele lumii.

Descoperirea, raportată online în PLoS Genetics, echipează mai bine cercetătorii pentru a dezvolta plante de banane mai rezistente, mai rezistente la boli și tratamente mai eficiente de prevenire a bolilor.

„Plantele de banane Cavendish provin toate dintr-o singură plantă și, ca clone, toate au același genotip – și aceasta este o rețetă pentru dezastru.”

„Am demonstrat că două dintre cele mai grave trei boli fungice ale bananelor au devenit mai virulente prin creșterea capacității lor de a manipula căile metabolice ale bananei și de a folosi nutrienții acesteia”, spune Ioannis Stergiopoulos, patologul de plante la Universitatea din California, Davis, care a condus studiul. efort de a secvenționa doi dintre genomi fungici.

„Această schimbare paralelă a metabolismului agentului patogen și a plantei gazdă a fost trecută cu vederea până acum și poate reprezenta o „amprentă moleculară” a procesului de adaptare”, spune el. „Este într-adevăr un semnal de alarmă pentru comunitatea de cercetare să se uite la mecanisme similare dintre agenți patogeni și gazdele lor de plante.”

Bananele au o „problemă de imagine”

Banana este unul dintre primele cinci alimente de bază din lume. Aproximativ 100 de milioane de tone de banane sunt produse anual în aproape 120 de țări. Dar fructul suferă de o „problemă de imagine”, dând consumatorilor aspectul că este și va fi întotdeauna ușor disponibil, spune Stergiopoulos. Este o problemă de imagine despre care se teme că s-ar putea dovedi fatală pentru întreaga industrie a bananelor în viitorul foarte apropiat.

În realitate, industria globală a bananelor ar putea fi distrusă în doar 5 până la 10 ani de bolile fungice care evoluează rapid. Și asta s-ar dovedi devastator pentru milioane de fermieri la scară mică care depind de fructe pentru hrană, fibre și venituri. Deja, Sigatoka - un complex de boală cu trei ciuperci - reduce producția de banane cu 40 la sută.

Cele trei boli fungice ale complexului Sigatoka - Sigatoka galbenă (Pseudocercospora musae), pete de frunze de eumusae (Pseudocercospora eumusae), și Sigatoka neagră (Pseudocercospora figiensis) — au apărut ca agenți patogeni distructivi doar în ultimul secol. Petele de frunze Eumusae și Sigatoka neagră sunt acum cele mai devastatoare, cu Sigatoka neagră reprezentând cea mai mare constrângere pentru producția de banane la nivel mondial.

Amenințarea constantă a bolii impune fermierilor să facă 50 de aplicații fungicide la culturile lor de banane în fiecare an pentru a controla boala.

„Treizeci până la 35 la sută din costul de producție de banane este în aplicații cu fungicide”, spune Stergiopoulos. „Deoarece mulți fermieri nu își permit fungicidul, ei cultivă banane de o calitate mai mică, ceea ce le aduce un venit mai mic.”

Și pentru acei cultivatori care își permit fungicidul, aplicațiile prezintă riscuri pentru mediu și sănătatea umană.

Pentru a înrăutăți lucrurile, toate bananele comerciale „desert”, cele care se găsesc cel mai frecvent în magazinele alimentare, sunt din soiul Cavendish. Și spre deosebire de roșie sau fasole verde, care sunt cultivate din semințe, bananele sunt cultivate din butași de lăstari.

„Plantele de banane Cavendish provin toate dintr-o singură plantă și, ca clone, toate au același genotip – și aceasta este o rețetă pentru dezastru”, spune Stergiopoulos, observând că o boală capabilă să omoare o plantă le-ar putea ucide pe toate.

Cum atacă ciupercile

Stergiopoulos și colegii săi au secvențiat genomul petei frunzelor eumusae și Sigatoka neagră, comparând constatările lor cu secvența genomului galben Sigatoka secvențiată anterior.

Ei au descoperit că acest complex de boli a devenit letal pentru plantele de banane nu doar prin oprirea sistemului imunitar al plantei, ci și prin adaptarea metabolismului ciupercilor pentru a se potrivi cu cel al plantelor gazdă. Drept urmare, ciupercile atacatoare pot produce enzime care descompun pereții celulari ai plantei. Acest lucru permite ciupercilor să se hrănească cu zaharurile plantei și alți carbohidrați.

„Acum, pentru prima dată, cunoaștem baza genomică a virulenței în aceste boli fungice și modelul după care acești agenți patogeni au evoluat”, spune Stergiopoulos.

Alți cercetători au contribuit de la UC Davis și Centrul de Biodiversitate Fungică CBS-KNAW al Academiei Regale de Arte și Științe din Țările de Jos, din Utrecht, Olanda.

Sprijinul financiar pentru studiu a venit din fondurile de pornire a facultății UC Davis.

Sursa: UC Davis

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon