Международная команда ученых секвенировала и сравнила 36 разных штаммов грибка Fusarium oxysporum. В 1950-х годах он полностью уничтожил сорт бананов гро-мишель, а теперь угрожает популяции бананов кавендиш. Оказалось, что патоген TR4, заразивший современные бананы, отличается от своего предка дополнительными генами, помогающими ему проникнуть в организм хозяина. Удаление этих генов значительно снижает способность штамма вызвать заболевание. По словам ученых, открытие дополнительных генов позволит смягчить распространение инфекции среди сорта кавендиш. Исследование опубликовано в журнале Nature Microbiology.
Современные бананы отличаются от тех, что ели люди в XX веке. Те виды, например гро-мишель, вымерли из-за первой вспышки инфекционного заболевания фузариоза в 1950-х годах. В ответ на вымирание гро-мишеля ученые вывели устойчивый к болезням сорт кавендиш. В течение 40 лет этот вид распространялся по монокультурным плантациям и обеспечивал большую часть мирового коммерческого урожая бананов. Однако к 1990-м годам кавендиш начал вымирать из-за еще одной вспышки фузариозной инфекции, поразившей плантации от Юго-Восточной Азии до Африки и Центральной Америки. Болезнь была вызвана вызываемой грибковым возбудителем под названием Fusarium oxysporumf. sp. cubense (Foc) тропической расы 4 (Foc TR4). До сих пор неизвестно, как можно остановить вымирание сорта и как связаны две вспышки фузариоза у бананов.
Международная команда ученых решила это выяснить. Они секвенировали и сравнили 36 разных штаммов Foc, собранных со всего мира — включая штамм R1, поразивший бананы гро-мишель. Оказалось, что патоген TR4, уничтожающий сегодня сорт кавендиш, происходит от другой эволюционной линии, нежели штамм R1. Геном Foc TR4 содержит несколько дополнительных генов, которых нет у Foc R1. Они помогают инфекции производить и детоксицировать грибковый оксид азота, чтобы проникнуть в организм хозяина. Когда ученые удалили два гена, контролирующих выработку оксида азота, способность штамма вызывать заболевание значительно снизилась.
По словам авторов, открытие дополнительных генетических последовательностей позволит смягчить или даже проконтролировать распространение Foc TR4. Несмотря на это, ученые подчеркивают главную проблему выращивания бананов — использование монокультурных плантаций. Когда огромное количество сортов не отличается разнообразием, они становятся легкой мишенью для патогенов — в том числе для современного фузариоза.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
