Sienet voivat pyyhkiä banaanit 5iin 10 vuotta

Tutkijat ovat havainneet, miten kolme sieni-tautia on kehittynyt tappavaksi uhkaksi maailman banaaneille.

Löytö, joka on raportoitu verkossa PLOS Geneticsparannetaan paremmin tutkijoita kehittämään kovempia, taudin kestäviä banaanikasveja ja tehostamaan sairauksia ehkäiseviä hoitoja.

”Cavendish-banaanikasvit ovat kaikki peräisin yhdestä kasvista ja niin kuin kloonit, niillä kaikilla on sama genotyyppi - ja se on katastrofin resepti.”

”Olemme osoittaneet, että kaksi kolmesta vakavimmasta banaanisienisairaudesta on tullut virulenteiksi lisäämällä niiden kykyä manipuloida banaanin aineenvaihduntareittejä ja hyödyntää sen ravinteita”, sanoo Kalifornian yliopisto, Davisin kasvipatologi Ioannis Stergiopoulos. kaksi sieni-genomia.

”Tämä rinnakkainen muutos patogeenin ja isäntäkasvatusaineen aineenvaihdunnassa on tähän asti jäänyt huomiotta, ja se voi olla" molekyylinen sormenjälki "sopeutumisprosessissa, hän sanoo. ”Tutkimusyhteisölle on todella herätyskutsua tarkastelemaan samanlaisia ​​mekanismeja patogeenien ja niiden kasviperäisten isäntien välillä.”


sisäinen tilausgrafiikka


Banaaneilla on "kuvaongelma"

Banaani on yksi maailman viidestä parhaasta elintarvikkeesta. Lähes 100-maissa tuotetaan vuosittain noin 120 miljoonaa tonnia banaaneja. Mutta hedelmä kärsii "kuvaan liittyvästä ongelmasta", joka antaa kuluttajille ulkonäön siitä, että se on ja tulee aina olemaan helposti saatavilla, sanoo Stergiopoulos. Se on kuvaongelma, jonka hän pelkää, että se saattaisi kohtalokkaasti koko banaaniteollisuudelle lähitulevaisuudessa.

Todellisuudessa maailmanlaajuista banaaniteollisuutta voitaisiin pyyhkiä vain 5issa 10-vuosiksi nopeasti kehittyvillä sienitauteihin. Ja se osoittaisi tuhoisaa miljoonille pienviljelijöille, jotka ovat riippuvaisia ​​elintarvikkeiden, kuitujen ja tulojen hedelmistä. Sigatoka - kolmen sienen taudin kompleksi - vähentää jo banaanin tuottoa 40-prosentilla.

Sigatoka-kompleksin kolme sieni-tautia - keltainen Sigatoka (Pseudocercospora musae), eumusae-lehti (Pseudocercospora eumusae) ja musta Sigatoka (Pseudocercospora figiensis) - se oli tuhoisia taudinaiheuttajia vain viime vuosisadalla. Eumusae-lehti ja musta Sigatoka ovat nyt tuhoisimpia, mustalla Sigatokalla on suurin rajoitus banaanintuotannolle maailmanlaajuisesti.

Taudin jatkuva uhka edellyttää, että viljelijät tekevät 50-sienitautien torjunta-aineita banaaniviljelmiinsä vuosittain taudin torjumiseksi.

”Kolmekymmentä-35 prosenttiosuus banaanintuotantokustannuksista on sienitautien torjunta-aineissa”, Stergiopoulos sanoo. ”Koska monet maanviljelijät eivät voi varaa sienitautien torjunta-aineita, ne kasvattavat vähemmän laatua olevia banaaneja, mikä tuo heille vähemmän tuloja.”

Ja niille viljelijöille, jotka voivat varaa sienitautien torjunta-aineita, sovellukset aiheuttavat riskejä ympäristölle ja ihmisille.

Mikä tahansa pahempaa, kaikki kaupalliset ”jälkiruoat” banaanit, jotka ovat yleisimmin ruokakaupoissa, ovat Cavendish-lajikkeita. Ja toisin kuin tomaatti tai vihreä papu, joita kasvatetaan siemenistä, banaaneja kasvatetaan ampuma-pistoksista.

”Kaikki Cavendish-banaanikasvit ovat peräisin yhdestä kasvista ja niin kuin kloonit, niillä kaikilla on sama genotyyppi - ja se on katastrofin resepti”, Stergiopoulos sanoo, että sairaus, joka kykenee tappamaan yhden laitoksen, voi tappaa ne kaikki.

Miten sienet hyökkäävät

Stergiopoulos ja kollegat sekvensoivat eumusae-lehtipaikan ja mustan Sigatokan genomit vertaamalla niiden tuloksia aikaisemmin sekvensoituun keltaiseen Sigatoka-genomisekvenssiin.

He havaitsivat, että tämä sairauskompleksi on tullut banaanikasveille tappavaksi paitsi sulkemalla laitoksen immuunijärjestelmä, myös sovittamalla sienien aineenvaihdunta vastaamaan isäntäkasveja. Tämän seurauksena hyökkäävät sienet voivat tuottaa entsyymejä, jotka hajottavat laitoksen soluseinät. Tämä sallii sienien ravinnon kasvien sokereista ja muista hiilihydraateista.

”Nyt, ensimmäistä kertaa, tiedämme näiden sieni-tautien virulenssin genomisen perustan ja näiden patogeenien kehittymisen mallin”, Stergiopoulos sanoo.

Muita tutkijoita osallistui UC Davisin ja Alankomaiden kuninkaallisen kuninkaallisen akatemian CBS-KNAW: n sieni-biologisen monimuotoisuuden keskukseen Utrechtissä.

Taloudellinen tuki tutkimukselle tuli UC Davisin tiedekunnan käynnistysrahastoista.

Lähde: UC Davis

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon