Группа грибов СигатокаКомплекс болезни Sigatoka представляет собой группу из трех тесно связанных грибов — желтой сигатоки (Pseudocercospora musae), пятнистости листьев eumusae (Pseudocercospora eumusae) и черной сигатоки (Pseudocercospora fijiensis), которые в течение последнего столетия возникли в быстрой последовательности в качестве деструктивных патогенов. банан.Желтая сигатока была первой из трех, которые были зарегистрированы на банане, хотя пятнистость листьев эумуса и черная сигатока в настоящее время являются наиболее разрушительными, при этом черная сигатока создает наибольшие препятствия для производства бананов во всем мире.
Черная сигатока переносится воздухом и поражает листья банановых растений на малых и крупных плантациях и без химического контроля приводит к огромным потерям урожая. Заболевание также снижает качество плодов, вызывая преждевременное созревание. Банан Кавендиш, наиболее часто выращиваемый сорт бананов во всем мире, особенно чувствителен к черному грибку Сигатока.
Поскольку банановые растения Кавендиш генетически однородны, болезнь, способная убить одно растение, может убить их все.Последовательность ДНК предлагает возможности для борьбы с болезнями
Герт Кема, профессор тропической фитопатологии в Университете Вагенингена и эксперт по бананам, объясняет: «Черная сигатока оказывает огромное социальное, экологическое и экономическое влияние во всем мире. Благодаря секвенированию ДНК гриба Pseudocercospora мы теперь лучше понимаем взаимодействие между грибком и банановым растением. Это дает нам основания для повышения устойчивости выращивания бананов, делая его лучше для окружающей среды, местного населения и экономики. Например, эти идеи предлагают нам возможности вывести банановое растение, которое подходит для производства и экспорта, а также устойчив к черной сигатоке ».
Это новое понимание ДНК черного гриба сигатока также дает новую информацию, которая полезна при разработке более эффективных и, надеюсь, менее экологически вредных продуктов для защиты растений. Это могло бы уменьшить количество опрыскивания фунгицидами, что, в свою очередь, улучшило бы качество жизни людей, работающих на плантациях, и тех, кто живет в непосредственной близости.
Бананы и угроза болезни
Банан является ведущей фруктовой культурой в мире и занимает четвертое место среди основных продуктов питания в мире. Ежегодно в субтропических и тропических регионах производится 140 миллионов тонн бананов.
Однако бананы подвержены многим заболеваниям, которые могут серьезно снизить производство, создавая угрозу глобальной продовольственной безопасности.Фрукт также страдает «проблемой имиджа», из-за чего покупатели выглядят так, как будто он есть и всегда будет легко доступен, сказал молекулярный патолог из Калифорнийского университета в Дэвисе Иоаннис Стергиопулос. На самом деле глобальная банановая промышленность может быть уничтожена всего за 5-10 лет из-за быстро распространяющихся грибковых заболеваний.
Уже сейчас комплекс болезни Сигатока может снизить урожай бананов на 50-70%, если его не контролировать.Для борьбы с болезнью требуется более 50 применений фунгицидов в год, что непомерно дорого для мелких фермеров, которые, следовательно, брошены на произвол судьбы.Исследование геномов на предмет решений«Мы обнаружили, что два более деструктивных патогена имеют общий образец параллельных изменений в их основных метаболических путях, что позволяет им более эффективно использовать питательные ресурсы, доступные в банане», — сказал Стергиопулос, который вместе с биоинформатиком Ти-Ченг Чанг руководил исследованием. усилия по секвенированию и анализу геномов грибов пятнистости листьев эумуса и желтой сигатоки, сравнивая полученные данные с ранее секвенированной последовательностью генома черной сигатоки.Они обнаружили, что пятнистость листьев эумуса и черная сигатока становятся более смертоносными для банановых растений не только из-за отключения иммунной системы растения, но и из-за адаптации их метаболизма, чтобы он лучше соответствовал метаболизму растений-хозяев, что позволяет им более эффективно усваивать и усваивать питательные вещества из растений. хозяин.
«Теперь мы впервые понимаем геномную основу эволюции вирулентности при этих грибковых заболеваниях, что дает нам возможность для вмешательства», — сказал Стергиопулос.