Nature Microbiology: Ученые придумали, как отсрочить банановый апокалипсис

Бананы, которые мы едим на завтрак, могут исчезнуть из-за болезни Fusarium wilt of banana, вызванной грибком Fusarium oxysporum f.sp. cubense тропической расы 4, TR4.

Учёные из Университета Массачусетса в Амхерсте выяснили, что этот штамм не произошёл от того, который уничтожил коммерческие банановые культуры в 1950-х годах. Вирулентность нового штамма связана с некоторыми генами, отвечающими за производство оксида азота.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Microbiology. Они помогут разработать методы лечения и стратегии для замедления распространения Foc TR4.

Бананы, которые мы едим сейчас, отличаются от тех, что ели наши бабушки и дедушки. Старые бананы сорта Грос Мишель погибли из-за фузариоза в 1950-х годах, — рассказывает Ли-Джун Ма, профессор биохимии и молекулярной биологии Университета Массачусетса в Амхерсте.

Сейчас самый популярный вид коммерческих бананов — это сорт Кавендиш. Его вывели устойчивым к болезням после исчезновения Грос Мишеля. Уже около 40 лет бананы Кавендиш выращивают на огромных плантациях по всему миру. Они обеспечивают большую часть мирового коммерческого урожая бананов.

К 1990-м годам хорошие времена для банана Кавендиша закончились. Банановое увядание быстро распространилось из Юго-Восточной Азии в Африку и Центральную Америку. Об этом рассказал ведущий автор исследования Йонг Чжан, который защитил докторскую диссертацию под руководством Ма по органической и эволюционной биологии UMass Amherst.

Ма, эксперт по Fusarium oxysporum, рассказал, что мы 10 лет изучали новую вспышку бананового увядания.

Fusarium oxysporum — это не отдельный вид, а «видовой комплекс», который состоит из сотен разновидностей. Они специализируются на поражении разных растений-хозяев и отличаются вспомогательными генами.

Патоген TR4, уничтожающий бананы Кавендиш, не произошёл от расы, которая уничтожила бананы Грос Мишель. В геноме TR4 есть вспомогательные гены, которые связаны с производством оксида азота. Вероятно, именно оксид азота является ключевым фактором вирулентности TR4.

Исследователи из Китая, Южной Африки и университетов США секвенировали и сравнили 36 штаммов Foc, включая те, которые поражают бананы Gros Michel. Они обнаружили, что штамм Foc TR4, вызывающий увядание бананов, использует вспомогательные гены для производства и нейтрализации оксида азота, чтобы проникнуть в организм хозяина.

Команда выяснила, что если у Foc TR4 удалить два гена, отвечающих за производство оксида азота, то вирулентность бактерии значительно снижается.

По словам Йонга, это открытие даёт возможность контролировать распространение Foc TR4.

Ма отметил, что у одного из наших любимых продуктов для завтрака есть проблема — это практика монокультуры. Разнообразия нет, и патогенам легко атаковать такие посевы. Поэтому в следующий раз, когда будете покупать бананы, попробуйте разные сорта.

16.08.2024