Bönder går bananas och kämpar mot sjukdomar som hotar den populära gula frukten. Svampar orsakar en del mördande växtskada. Och nya analyser visar att dessa patogener blir otäckare. Några av generna i svamparna förändras på ett sätt som gör att dessa svampar kan stjäla bananens näringsämnen. De nya uppgifterna kan hjälpa forskare att föda upp bananer för att motverka svamphoten.
Var säker, du kommer inte att bli sjuk av att äta bananer som kom från infekterade växter. Svamparna sprids med luften och angriper bara växternas löv. Den infekterade grönskan utvecklar små gula fläckar. Med tiden mörknar de och expanderar. Den infekterade vävnaden dör så småningom. Mindre vävnad som är frisk kommer att bromsa växternas fotosyntes. Detta är den process genom vilken växter använder solljus för att göra mat. Så infekterade växter producerar färre bananer.
Jönder bekämpar svampsjukdomar med kemiska sprayer. Men de där sprayerna är dyra. Faktum är att de kan lägga till nästan en tredjedel av kostnaden för att odla bananer. Dessa kemikalier kan också skada miljön. Ännu värre, svamparna har börjat motstå de dödande effekterna av vissa sprayer. Så forskare letar efter nya sätt att kontrollera svampinfektionerna.
En av de skyldiga bakom bananskada är en sjukdom som kallas Black Sigatoka (SEEG-uh-TOKE-uh). Den har fått sitt namn från en stad på ön Fiji i södra Stilla havet. Det var där sjukdomen först dök upp på 1960-talet. Sedan dess har denna svamp spridit sig över hela världen. Så har två besläktade svamparter. De orsakar gula Sigatoka och Eumusae (Yu-MYOO-säg) lövfläckar.
Alla tre sjukdomarna ser likadana ut, men Black Sigatoka utgör det största hotet. Det drabbar ett brett utbud av bananer, inklusive sorten “Cavendish”. Detta är den söta “dessert”-banan som man avnjuter i de flesta västländer. Yellow Sigatoka är en mildare sjukdom. Eumusae bladfläck faller någonstans mellan de två Sigatokas vad gäller hot.
Svamparna är nära besläktade. Så forskare vid University of California, Davis var förbryllade över varför de orsakar så olika grader av skada.
För att ta reda på det arbetade de med forskare vid Wageningen University i Nederländerna. Teamet kartlade den kompletta uppsättningen gener, eller genom, av alla tre svamparna. Liksom andra organismer kommer svampar med tiden att utveckla mutationer – förändringar i deras DNA. Vissa genetiska justeringar kan hjälpa svamparna att överleva. Sådana fördelaktiga DNA-förändringar skulle sannolikt överföras till framtida generationer.
Så för att lära sig hur svamparna hade anpassat sig till sina bananvärdar tittade forskarna på vilka gener i dem som hade förändrats. De noterade också vilka mutationer som inträffade i de två mer skadliga (eller virulenta) svamparna.
De gemensamma förändringarna dök upp i gener som kontrollerar kemikalien. reaktioner som uppstår i en bananväxts celler. Dessa livsuppehållande reaktioner är kända som en organisms metabolism. Generna hjälper Black Sigatoka och Eumusae svampar att bryta ner cellväggar i bananblad. Det gör att svamparna kan stjäla näring från infekterade celler.
Den nya analysen tyder på att dessa svampar “utvecklats på ett mer aggressivt sätt att få näringsämnen från värden”, säger Ti-Cheng Chang. Han är beräkningsbiolog vid St. Jude Children's Research Hospital i Memphis, Tennessee.
Chang och hans medarbetare publicerade sina resultat den 11 augusti i PLOS Genetics ).
Fynden ger anledning till eftertanke. Kan forskare inaktivera några av bananens gener för att förhindra att svampar hindrar dessa kemiska reaktioner? Att göra det kan bromsa infektionens spridning.
“Det är en fråga som många av oss ställer”, säger James Dale. Han är bioteknolog vid Queensland University of Technology i Australien. Han har mixtrat med banangener för att skapa sjukdomsresistenta varianter av frukten.
Den nya studien tittade också på andra gener som styr svamparna att göra speciella proteiner. Dessa proteiner verkar hjälpa patogenen att infektera bananblad.
Trots att de orsakar liknande banansjukdomar har de tre mördarsvamparna utvecklat unika uppsättningar virulensproteiner. Det tyder på att de utvecklat olika sätt att överlista immunsystemet hos en bananplanta. En annan studie i samma tidskrift har mer information om dessa proteiner i Black Sigatoka.
Allt sagt pekar de nya uppgifterna på specifika molekyler som spelar in i de infektioner som hotar vissa typer av populära bananer. “Vad kan vi göra för att manipulera växten så att den blir resistent ?” frågar Dale. Det, säger han, är “klart vart vi måste gå.”
Leave a Reply