Bananhot: Attack av klonerna

Kampen för att rädda bananen blev bara mer utmanande. En svamp som hotar världens populäraste frukt sprider sig, enligt en ny studie. Och det gör det trots massiva ansträngningar för att stoppa det.

I riskzonen är den söta “Cavendish” banan som säljs i Nordamerika och Europa. Men det är inte allt. Det finns 400 ätbara sorter av bananer, och många av dem är också mottagliga för att dödas av Panamasjukan. (Det är namnet på sjukdomen som denna svamp orsakar.) Faktum är att många av dessa andra typer av bananer är viktiga matkällor för miljontals människor utanför USA och Europa.

Mördarsvampen är känd som Tropical Race 4, eller TR4 för kort. Det är den fjärde typen av svamp som orsakar Panamasjukan som forskare har identifierat. Den sprider sig långsamt men lätt och tar bort bananskörd vart den än går.

Hittills har TR4 dykt upp i Kina, Indonesien, Malaysia och Australien. Det har nått Filippinerna och södra Afrika. Och det har upptäckts i Mellanöstern och asiatiska länder i Jordanien, Libanon och Pakistan.

För sin nya studie undersökte Gert Kema och hans team svampar från var och en av dessa platser. Kema är växtpatolog vid Wageningen University and Research Centre i Nederländerna. (En patolog studerar sjukdomar.) Forskarna ville identifiera stammar av TR4 som infekterade växterna. Så de analyserade TR4-DNA från bananer i de länderna.

Dessa bananfält i Filippinerna är infekterade med svampen som orsakar Panamasjukan. Maricar Salacinas Normalt kommer små variationer i DNA att uppstå när celler kopierar det när de reproducerar sig. Med tiden kan dessa variationer läggas ihop och bli ganska dramatiska. Men inte för TR4. DNA-proverna från varje plats var nästan en exakt matchning av alla de andra, rapporterar forskarna nu. Och det beror på att varje spor är en klon av den ursprungliga svampen som invaderade Taiwan, förklarar Kema. Det betyder att de är genetiskt identiska. Det fanns ingen av de variationer som forskarna förväntade sig att hitta. Dessutom är dessa kloner väl anpassade till bananerna de infekterar. Om generna i vissa bananer var helt annorlunda från generna i andra av deras typ, kanske vissa växter skulle kunna motstå svamparna. Tyvärr saknar Cavendish bananer någon mångfald. Det beror på att de också är alla kloner.

De nya fynden publicerades den 19 november i PLOS Patogens.

Svampstalker kan ligga och vänta väldigt länge

I flera år har forskare letat efter TR4 varhelst bananer odlas. Men denna patogen är nästan omöjlig att se komma . Det beror på att den angriper från jorden. Efter att ha invaderat en växts rötter blir svampen långa hyfer (HY-avgift). Dessa trådliknande filament maskar sig in i växtens kärlsystem

. Detta rörsystem transporterar vatten och näring upp från jorden och in i växternas blad. Växten reagerar på invasionen genom att blockera rören. Med tiden kan mindre och mindre vatten nå bladen och växten börjar vissna.

Det finns inget botemedel mot växter infekterade med TR4. Alla dör alltid. Under tiden släpper svampen ut sporer i jorden. Dessa tuffa, fröliknande strukturer ligger och väntar tills en annan banan planteras i närheten. Sedan attackerar de det. Det betyder att en gård eller plantage som har blivit infekterad kommer att förbli infekterad. Och levande sporer kan hänga kvar i jorden i årtionden och vänta på sitt nästa offer.

Dessutom kan bevattningsvatten och utrustning sprida sjukdomen. Om machetes och andra verktyg inte rengörs ordentligt efter att ha använts, kan de bära svampbitar från infekterade växter till friska. Även smuts på skosulorna kan spåra sporer från en plats till en annan. Allt detta hjälper till att förklara hur TR4 har spridits sedan det ursprungliga utbrottet i Taiwan.

Eftersom Cavendish-bananer saknar frön, genererar odlare vid vissa stora plantager nya växter från socker, eller utlöpare av vuxna växter. Ett annat sätt är att utsätta klumpar av celler för ett näringsbad. Dessa klumpar växer till nya växter som är genetiskt identiska med sina föräldrar. Det är ett effektivt sätt att odla tusentals växter. Men som kloner är varje enskild växt lika sårbar som alla sina grannar för samma sjukdomsframkallande organismer, säger Kema. Ännu värre är att alla dessa kloner planteras tillsammans och täcker hundratals hektar (tusentals hektar). Sådana monokulturer är extremt känsliga för sjukdomar, Kema anteckningar. När en växt väl är infekterad sprids sjukdomen snabbt genom hela grödan.

Hans team identifierade TR4-klonerna genom en DNA-sekvenseringsteknik. Det möjliggör snabb identifiering av en organisms gener. Traditionella metoder är mycket långsammare, säger Kema. Bönder kan också använda en annan typ av DNA-test för att kontrollera sin jord, noterar han. Detta skulle göra det möjligt för dem att upptäcka patogenen innan deras växter visar symptom. Att göra det kan hjälpa till att bromsa spridningen av TR4, säger han. Förhoppningen är att forskare med tiden kanske kan utveckla bananer som är resistenta mot svampen.

Altus Viljoen är inte säker på att den nya metoden är det bästa sättet att övervaka för TR4. Denna TR4-expert arbetar vid Stellenbosch University i Sydafrika och var inte involverad i den nya studien. Den DNA-sekvenseringsmetod som Kemas grupp använde finns helt enkelt inte på många områden, säger han. Oavsett vilket håller Viljoen med om att frånvaron av genetisk mångfald i bananer och i TR4 är ett bekymmer. Det betyder att kloner som odlas som en monokultur kan “skadas allvarligt av sjukdomar och skadedjur”, säger han. Om en växt är sårbar för svampen kommer varannan växt att vara det också.

Det är en kapplöpning mot klockan för bananodlare och forskare. Och det kommer att krävas en världsomspännande ansträngning för att stoppa den stadiga marschen av TR4 och rädda bananen.

Maktord

(för mer om Power Words, klicka på här

)

klon

En organism som har exakt samma gener som en annan, som enäggstvillingar. Ofta har en klon, särskilt bland växter, skapats med hjälp av en befintlig organisms cell.

DNA

(kort för deoxiribonukleinsyra) En lång, dubbelsträngad och spiralformad molekyl inuti de flesta levande celler som bär genetiska instruktioner. I alla levande varelser, från växter och djur till mikrober, talar dessa instruktioner om för cellerna vilka molekyler de ska göra.

DNA-sekvensering

Den process för att bestämma den exakta ordningen för de parade byggstenarna – kallade nukleotider – som bildar varje steg av en stegliknande DNA-sträng. Det finns bara fyra nukleotider: adenin, cytosin, guanin och tymin (som förkortas A, C, G och T). Och adenin paras alltid med tymin; cytosin paras alltid med guanin.

svamp

(plural : svampar) En i en grupp en- eller flercelliga organismer som förökar sig via sporer och livnär sig på levande eller ruttnande organiskt material. Exempel är mögel, jäst och svamp.

gen

(adj genetiskt) Ett DNA-segment som kodar, eller innehåller instruktioner, för att producera ett protein. Avkommor ärver gener från sina föräldrar. Gener påverkar hur en organism ser ut och beter sig.

genetisk mångfald

Den en rad gentyper – och egenskaper – inom en population av en organism.

hypha

(plural : hyphae) En rörformad, trådliknande struktur som utgör en del av många svampar.

infektion

En sjukdom som kan spridas från en organism till en annan.

monokultur

Stora områden planterad med en enda typ av gröda.

patogen

En organism som orsakar sjukdom.

patologi

Studien sjukdomar och/eller tillstånd som leder till döden. Människor som arbetar inom detta område kallas patologer. De tittar på vad som orsakar en sjukdom, hur symtom utvecklas och kan undersöka alla stadier av en sjukdom.

spore En liten , typiskt encellig kropp som bildas av vissa bakterier som svar på dåliga förhållanden. Eller det kan vara det encelliga reproduktionsstadiet av en svamp (som fungerar ungefär som ett frö) som släpps ut och sprids av vind eller vatten. De flesta är skyddade mot uttorkning eller värme och kan förbli livskraftiga under långa perioder, tills förutsättningarna är rätt för deras tillväxt.

strain

(in biologi) Organismer som tillhör samma art som delar några små men definierbara egenskaper. Till exempel föder biologer upp vissa stammar av möss som kan ha en särskild mottaglighet för sjukdomar. Vissa bakterier eller virus kan utveckla en eller flera mutationer som gör dem till en stam som är immun mot den vanligtvis dödliga effekten av ett eller flera läkemedel.

sucker

Ett skott från basen av en växt.

Tropical Race 4 (TR4) Den fjärde identifierade stammen av svampen som orsakar Panamasjukan. TR4 är den dödligaste stammen, som för närvarande hotar nästan 85 procent av världens bananer.

tropikerna

Regionen nära jordens ekvator. Temperaturerna här är i allmänhet varma till varma, året runt.

vaskulärt system

A system av växtvävnader och fibrer som transporterar vatten och näring från jorden upp i löven, och mat från löven till andra delar av växten.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*