نهاية العالم للموز، الجزء 2 - عالم جينات يشرح الوراثة الصعبة للفطريات التي تدمر الموز في جميع أنحاء العالم

هل تعلم أن الموز الذي تتناوله اليوم هو ليس نفس النوع مثل تلك التي كان الناس يأكلونها قبل بضعة أجيال؟الموز الذي ربما تناولته مع وجبة الإفطار اليوم هو نوع يسمى موزة كافنديش، في حين أن الموز الذي كان موجودًا في محلات البقالة حتى الخمسينيات كان نوعًا يسمى جروس ميشيل، والذي تم القضاء عليه بسبب مرض يسمى ذبول فيوزاريوم الموز، أو FWB.

FWB لجروس ميشيل كان سببه فيوزاريوم أوكسيسبوروم السباق 1, ، مسببات الأمراض الفطرية التي تصيب الموز.تقتل هذه العدوى الفطرية النبات عن طريق احتلال نظام الأوعية الدموية، مما يمنع نقل المياه والمعادن.

طور علماء الأحياء النباتية فيوزاريوم-صنف كافنديش المقاوم ليحل محل جروس ميشيل.ومع ذلك، على مدى العقود القليلة الماضية، عاد ظهور FWB مرة أخرى بسبب سلالة مختلفة من نفس الفطريات تسمى السباق الاستوائي 4، أو TR4, ، يهدد مرة أخرى إنتاج الموز العالمي.

كيف فعلت فيوزاريوم أوكسيسبوروم اكتساب القدرة على التغلب على المقاومة وإصابة العديد من النباتات المختلفة؟

الجينوم المكون من جزأين ف.oxysporum

أنا عالم الجينوم الذي قضى العقد الماضي في دراسة التطور الجيني ل فيوزاريوم أوكسيسبوروم.باعتبارها معقدة الأنواع، ف.oxysporum يمكن أن يسبب أمراض الذبول وتعفن الجذور أكثر من 120 نوعا من النباتات.يمكن لسلالات معينة أيضًا تصيب الناس.

في عام 2010، مختبري اكتشف أن كل ف.oxysporum يمكن أن يكون الجينوم مقسمة إلى قسمين:جينوم أساسي مشترك بين جميع السلالات التي ترمز لوظائف التدبير المنزلي الأساسية، وجينوم إضافي يختلف من سلالة إلى أخرى يرمز لوظائف متخصصة مثل القدرة على إصابة مضيف نباتي معين.

يتمتع كل نوع من النباتات باستجابة مناعية متطورة للدفاع ضد الغزو الميكروبي.وذلك لتأسيس العدوى، لكل منهما ف.oxysporum تستخدم السلالة جينومها الإضافي لقمع نظام الدفاع الفريد للنبات.يسمح هذا التقسيم الوظيفي ف.oxysporum لزيادة نطاق المضيف بشكل كبير.

في بحثنا المنشور حديثًا، وجد فريقي وزملائي في الصين وجنوب إفريقيا أن سلالة TR4 التي تقتل موز كافنديش لديها قدرة أكبر على قتل موز كافنديش. أصل تطوري مختلف وتسلسلات مختلفة في الجينوم الإضافي مقارنة بالسلالة التي قتلت موز جروس ميشيل.

وبالنظر إلى الواجهة التي تتقاتل فيها سلالة TR4 مع مضيفها الموز كافنديش، وجدنا أن بعض جيناتها الإضافية المنشطة الافراج عن أكسيد النيتريك, وهو غاز ضار لموز كافنديش.هذا الانفجار المفاجئ للغازات السامة يسهل العدوى عن طريق تعطيل نظام الدفاع في النبات.وفي الوقت نفسه، يحمي الفطر نفسه عن طريق زيادة إنتاج المواد الكيميائية التي تزيل سموم أكسيد النيتريك.

زيادة تنوع الموز

في تتبع الانتشار العالمي لهذا الإصدار الجديد من فيوزاريوم أوكسيسبوروم, لقد أدركنا أن السبب الرئيسي لعودة ظهور هذه العدوى الفطرية مؤخرًا هو هيمنة صناعة الموز الدولية من قبل استنساخ واحد من الموز.

إن زراعة أنواع مختلفة من الموز يمكن أن تجعل الزراعة أكثر استدامة وتقلل من ضغط المرض على محصول واحد.يمكن للمزارعين والباحثين مكافحة الذبول الفيوزاريوم للموز عن طريق تحديد أو تطوير أصناف الموز التي يمكنها مقاومة الذبول متسامحون أو مقاومة إلى TR4.تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن هناك طريقة أخرى لحماية موز كافنديش تتمثل في تصميم كاسحات فعالة لأكسيد النيتريك لتقليل الضغط السام الناتج عن انفجار الغاز.

قد يكون من الصعب أن نتخيل كيف يمكن للمستهلك الذي يستمتع ببساطة بتناول الموز أن يشارك في المعركة ضد المرض الذي يدمر محاصيل الموز.ومع ذلك، يحدد المستهلكون السوق، ويضطر المزارعون إلى زراعة ما يطلبه السوق.

يمكنك المساعدة في زيادة تنوع الموز في السوبر ماركت الخاص بك عن طريق تجربة واحدة أو أكثر من الأنواع الأخرى عمدًا مئات من أصناف الموز الأخرى الموجودة عندما يظهرون هناك.يمكنك أيضًا شراء الأصناف المحلية من الفواكه والمنتجات الزراعية الأخرى المساعدة في الحفاظ على التنوع النباتي ودعم المزارعين المحليين.

ويمكن للتعاون بين العلماء والمزارعين والصناعة والمستهلكين في جميع أنحاء العالم أن يساعد في تجنب النقص المستقبلي في الموز والمحاصيل الأخرى.