Apocalypse de la banane, partie 2 : un génomiciste explique la génétique délicate du champignon qui dévaste les bananes dans le monde entier

Saviez-vous que les bananes que vous mangez aujourd'hui sont pas du même genre comme ceux que les gens mangeaient il y a quelques générations ?La banane que vous avez peut-être mangée au petit-déjeuner aujourd'hui est une variété appelée banane Cavendish, tandis que celle qui se trouvait dans les épiceries jusqu'aux années 1950 était une variété appelée Gros Michel, qui a été anéantie par une maladie appelée fusariose de la banane. ou FWB.

Le FWB du Gros Michel a été causé par Fusarium oxysporum course 1, un champignon pathogène qui affecte les bananes.Cette infection fongique tue une plante en occupant son système vasculaire, bloquant ainsi le transport de l'eau et des minéraux.

Les biologistes végétaux ont développé le FusariumVariété Cavendish résistante pour remplacer le Gros Michel.Pourtant, au cours des dernières décennies, une résurgence du FWB causée par une souche différente du même champignon appelée race tropicale 4, ou TR4, menace une fois de plus la production mondiale de bananes.

Comment Fusarium oxysporum acquérir la capacité de vaincre la résistance et d’infecter autant de plantes différentes ?

Le génome en deux parties de F.oxysporum

je suis génomiciste qui a passé la dernière décennie à étudier évolution génétique de Fusarium oxysporum.En tant que complexe d'espèces, F.oxysporum peut provoquer le flétrissement et la pourriture des racines plus de 120 espèces de plantes.Certaines souches peuvent également infecter les gens.

En 2010, mon laboratoire découvert que chacun F.oxysporum le génome peut être divisé en deux parties:un génome central partagé entre toutes les souches qui code pour des fonctions essentielles d'entretien, et un génome accessoire variant d'une souche à l'autre qui code pour des fonctions spécialisées comme la capacité d'infecter une plante hôte spécifique.

Chaque espèce de plante possède une réponse immunitaire sophistiquée pour se défendre contre l’invasion microbienne.Donc, pour établir une infection, chacun F.oxysporum La variété utilise son génome accessoire pour supprimer le système de défense unique d’une plante.Ce compartimentage fonctionnel permet F.oxysporum pour augmenter considérablement sa gamme d'hôtes.

Dans notre recherche récemment publiée, mon équipe et mes collègues en Chine et en Afrique du Sud ont découvert que la souche TR4 qui tue les bananes Cavendish a un origine évolutive différente et différentes séquences dans son génome accessoire par rapport à la souche qui a tué les bananes Gros Michel.

En examinant l'interface où la souche TR4 se bat avec son hôte bananier Cavendish, nous avons constaté que certains de ses gènes accessoires activés libère de l'oxyde nitrique, un gaz nocif pour la banane Cavendish.Cette explosion soudaine de gaz toxiques facilite l’infection en désarmant le système de défense de la plante.Dans le même temps, le champignon se protège en augmentant la production de produits chimiques qui détoxifient l’oxyde nitrique.

Augmenter la diversité des bananes

En retraçant la propagation mondiale de cette nouvelle version de Fusarium oxysporum, nous avons réalisé qu'une cause majeure de la résurgence récente de cette infection fongique est la domination de l'industrie bananière internationale par un clone unique de banane.

Cultiver différentes variétés de bananes peut rendre l’agriculture plus durable et réduire la pression des maladies sur une seule culture.Les agriculteurs et les chercheurs peuvent lutter contre la fusariose du bananier en identifiant ou en développant des variétés de bananiers qui sont tolérants ou résistant à TR4.Nos résultats suggèrent qu'une autre façon de protéger les bananes Cavendish serait de concevoir des piégeurs d'oxyde nitrique efficaces pour réduire la pression toxique de l'explosion de gaz.

Il peut être difficile d’imaginer comment un consommateur qui aime simplement manger des bananes pourrait participer à la lutte contre la maladie qui dévaste les cultures de bananes.Cependant, les consommateurs déterminent le marché et les agriculteurs sont obligés de cultiver ce que le marché demande.

Vous pouvez contribuer à accroître la diversité des bananes dans votre supermarché en essayant intentionnellement l’une ou plusieurs des autres. des centaines d'autres variétés de bananes existantes quand ils s'y présentent.Vous pouvez également acheter des variétés locales d'autres fruits et produits agricoles pour contribuer à préserver la diversité végétale et soutenir les producteurs locaux.

La collaboration entre les scientifiques, les agriculteurs, l’industrie et les consommateurs du monde entier peut contribuer à éviter de futures pénuries de bananes et d’autres cultures.