|
Миру угрожает «банановый апокалипсис»
|
Миру грозит вымирание самого популярного сорта бананов, если не удастся создать лекарство против прогрессирующего заболевания. К счастью, важные шаги в этом направлении уже сделаны.
Бананы находятся на грани функционального вымирания из-за панамской болезни, также называемой фузариозным увяданием. Это заболевание вызывает грибковый патоген Fusarium oxysporum f.sp. cubense (Foc) тропической расы 4 (TR4), пишет Phys.org.
Благодаря недавним исследованиям международной группы ученых под руководством Массачусетского университета научный мир теперь знает, что Foc TR4 не произошел от штамма, уничтожившего урожаи бананов в 1950-х годах, и что вирулентность этого нового штамма, по-видимому, обусловлена некоторыми вспомогательными генами, связанными с выработкой оксида азота.
Исследование открывает двери для методов лечения растений. Кроме того, оно помогает разработать стратегии, которые могут замедлить пока еще неконтролируемое распространение Foc TR4.
«Тот сорт бананов, который мы едим сегодня, отличается от того, который ели ваши бабушки и дедушки. Те старые бананы, бананы Гро-Мишель, функционально вымерли, став жертвами первой вспышки фузариоза в 1950-х годах», — комментирует Ли-Джун Ма, профессор биохимии и молекулярной биологии Массачусетского университета.
Сегодня самым популярным видом бананов является сорт Кавендиш. Он был выведен как устойчивый к болезням ответ на вымирание сорта Гро-Мишель. Около 40 лет банан Кавендиш процветал по всему миру на обширных монокультурных плантациях, но к 1990-м годам хорошие времена для этого сорта начали подходить к концу. Все из-за новой вспышки «бананового увядания». По словам эксперта, болезнь распространилась со скоростью лесного пожара из Юго-Восточной Азии в Африку и Центральную Америку.
«Мы потратили последние 10 лет на изучение этой новой вспышки бананового увядания, — говорит специалист. — Теперь мы знаем, что патоген TR4, уничтожающий бананы сорта Кавендиш, не произошел от расы, уничтожившей бананы сорта Гро-Мишель. Геном TR4 содержит некоторые вспомогательные гены, связанные с выработкой оксида азота, который, по-видимому, является ключевым фактором вирулентности TR4».
Чтобы прийти к такому выводу, Ма и их коллеги из Китая и Южной Африки, а также университетов США, секвенировали и сравнили 36 различных штаммов Foc, собранных со всего мира, включая те штаммы, которые поражают бананы Гро-Мишель. Они обнаружили, что Foc TR4, ответственный за текущую вспышку увядания бананов, использует некоторые вспомогательные гены как для производства, так и для детоксикации грибкового оксида азота для вторжения в хозяина.
Хотя ученые пока не знают точно, каким образом происходит заражение бананов сорта Кавендиш, им удалось определить, что вирулентность Foc TR4 значительно снизилась, когда были устранены два гена, контролирующие выработку оксида азота. Движение в этом направлении поможет избежать наступления бананового апокалипсиса.
«Идентификация дополнительных генетических последовательностей открывает множество стратегических путей для смягчения или даже контроля распространения Foc TR4», — заключает эксперт.
Фузариозное увядание бананов в настоящее время уничтожает бананы сорта Кавендиш — самые популярные в мире коммерчески доступные бананы. При попадании на банановое поле грибок невозможно искоренить, что делает будущее производство бананов сорта Кавендиш практически невозможнымИсточник: A. Viljoen / phys.org
Фузариозное увядание банана сорта Кавендиш, вызванное Fusarium oxysporum f. sp. Cubense (Foc) тропической расы 4 (TR4) Источник: Zhang et al. / phys.org
Определены ключевые гены грибка, уничтожающего бананы по всему миру
Ученым удалось понять, что вызвало современную вспышку панамской болезни бананов. Молекулярные биологи изучили эволюцию грибка и поняли, что ключевую роль в развитии болезни сыграли гены, связанные с производством молекул оксида азота внутри его клеток.
Первоначально эксперты предполагали, что это был потомок патогена, который спровоцировал первую вспышку заболевания. Чтобы детально изучить течение панамской болезни были собраны образцы 36 различных штаммов новых форм Fusarium oxysporum из разных регионов мира.
Ученые из США, Китая и ЮАР расшифровали структуру их геномов и сравнили полученные данные с устройством ДНК штамма R1, вызвавшего первую вспышку. В середине прошлого века произошла вспышка панамской болезни. Она погубила большую часть посадки бананов сорта Gros Michel.
