Apocalipsis del plátano, parte 2: un genómico explica la complicada genética del hongo que devasta los plátanos en todo el mundo

¿Sabías que los plátanos que comes hoy son no es el mismo tipo como los que la gente comía hace unas generaciones?El plátano que quizás hayas tomado hoy en tu desayuno es una variedad llamada plátano Cavendish, mientras que el que estuvo en las tiendas de comestibles hasta la década de 1950 era una variedad llamada Gros Michel, que fue aniquilada por una enfermedad llamada marchitez por Fusarium del plátano. o FWB.

FWB de Gros Michel fue causado por fusarium oxysporum carrera 1, un hongo patógeno que afecta a los plátanos.Esta infección por hongos mata una planta al ocupar su sistema vascular, bloqueando el transporte de agua y minerales.

Los biólogos vegetales desarrollaron el fusariumVariedad Cavendish resistente para sustituir a la Gros Michel.Sin embargo, en las últimas décadas, un resurgimiento de FWB causado por una cepa diferente del mismo hongo llamado raza tropical 4, o TR4, está amenazando una vez más la producción mundial de plátanos.

¿Cómo lo hizo? fusarium oxysporum ¿Obtener la capacidad de superar la resistencia e infectar tantas plantas diferentes?

El genoma de dos partes de F.oxisporo

soy genómico que ha pasado la última década estudiando la evolución genética de fusarium oxysporum.Como complejo de especies, F.oxisporo puede causar enfermedades de marchitez y pudrición de la raíz en más de 120 especies de plantas.Ciertas cepas también pueden infectar a la gente.

En 2010, mi laboratorio descubrió que cada F.oxisporo el genoma puede ser dividido en dos partes:un genoma central compartido entre todas las cepas que codifica funciones domésticas esenciales, y un genoma accesorio que varía de una cepa a otra y que codifica funciones especializadas como la capacidad de infectar una planta huésped específica.

Cada especie de planta tiene una respuesta inmune sofisticada para defenderse de la invasión microbiana.Entonces, para establecer una infección, cada F.oxisporo La cepa utiliza su genoma accesorio para suprimir el sistema de defensa único de una planta.Esta compartimentación funcional permite F.oxisporo para aumentar considerablemente su rango de huéspedes.

En nuestra investigación recientemente publicada, mi equipo y colegas en China y Sudáfrica descubrieron que la cepa TR4 que mata los plátanos Cavendish tiene un diferente origen evolutivo y diferentes secuencias en su genoma accesorio en comparación con la cepa que mató a los plátanos Gros Michel.

Al observar la interfaz donde la cepa TR4 lucha con su huésped del plátano Cavendish, encontramos que algunos de sus genes accesorios activados liberar óxido nítrico, un gas perjudicial para el plátano Cavendish.Esta repentina explosión de gases tóxicos facilita la infección al desarmar el sistema de defensa de la planta.Al mismo tiempo, el hongo se protege aumentando la producción de sustancias químicas que desintoxican el óxido nítrico.

Aumento de la diversidad del banano

Al rastrear la difusión global de esta nueva versión de fusarium oxysporum, nos dimos cuenta de que una de las principales causas del reciente resurgimiento de esta infección fúngica es el dominio de la industria bananera internacional por parte de un clon único de plátano.

Cultivar diferentes variedades de plátanos puede hacer que la agricultura sea más sostenible y reducir la presión de las enfermedades en un solo cultivo.Los agricultores e investigadores pueden controlar el marchitamiento del banano por Fusarium identificando o desarrollando variedades de banano que son tolerantes o resistente a TR4.Nuestros hallazgos sugieren que otra forma de proteger los plátanos Cavendish sería diseñar eliminadores de óxido nítrico eficaces para reducir la presión tóxica de la explosión de gas.

Puede resultar difícil imaginar cómo un consumidor que simplemente disfruta comiendo plátanos podría participar en la batalla contra la enfermedad que devasta los cultivos de plátanos.Sin embargo, los consumidores determinan el mercado y los agricultores se ven obligados a cultivar lo que exige el mercado.

Puedes ayudar a aumentar la diversidad de plátanos en tu supermercado probando intencionalmente uno o más de los otros. cientos de otras variedades de banano existentes cuando aparecen allí.También puedes comprar variedades locales de otras frutas y productos agrícolas para ayudar a preservar la diversidad vegetal y apoyar a los productores locales.

La colaboración entre científicos, agricultores, industrias y consumidores de todo el mundo puede ayudar a evitar futuras escaseces de bananos y otros cultivos.