Рейтинг@Mail.ru
Поиск
x
Растения

Ученые воскресили убивающий кофейные деревья грибок, чтобы спасти кофе

National Geographic Россия
04 июня 2021
0001.jpg
Фото: CABI
Да, именно так это и работает.

Исследовательская группа из Имперского колледжа Лондона, Оксфордского университета и сельскохозяйственной некоммерческой организации CABI заново оживила образцы грибка, вызывающего увядание кофейных деревьев, чтобы выяснить, как развивалась болезнь, также известная как трахеомикоз, и как предотвратить ее распространение. 

Болезнь увядания кофейных деревьев из-за патогенных грибков начала стремительно захватывать Африку в 1920-х годах и потребовала чрезвычайных усилий по предотвращению ее распространения. В рамках этой борьбы сжигались зараженные деревья и разрабатывались программы селекции для создания устойчивых сортов растения. Справиться с эпидемией удалось лишь в 1950-х годах. Однако в 1970-х болезнь возникла вновь и широко распространилась в течение 1990-2000-х. 

Исследователи отмечают, что в одной только Танзании в 2011 году в результате увядания погибло 55 000 кофейных деревьев робуста, в результате чего было уничтожено 160 тонн потенциального кофе, что равно более 22 миллионам чашек.

Ученые идентифицировали две отдельные популяции болезней, каждая из которых заражает только определенные сорта кофе: одна заражает арабику в Эфиопии, а другая – робусту в восточной и центральной Африке. Исследователи решили выяснить, как появились эти два штамма патогенных грибков.

В безопасной лаборатории в CABI они повторно пробудили два штамма из первоначальной вспышки болезни, собранные в 1950-х годах и депонированные в коллекцию CABI, а также по два штамма из двух специфичных для кофе штаммов грибов, последний из которых был получен в 2003 году. Ученые секвенировали геномы грибков и исследовали их ДНК на предмет изменений, которые могли помочь им заразить эти конкретные сорта кофе.

Они обнаружили, что новые, специфичные разновидностей грибков имеют более разнообразные и большие геномы, чем ранние штаммы. Исследователи также определили гены, которые могли помочь грибкам преодолеть защиту растений и выжить внутри них, вызывая болезнь.

Эти гены оказались очень похожи на те, которые были найдены в другом, тесно связанном с искомым грибке, поражающим более 120 различных культур и вызывающим в частности панамскую болезнь, которая в настоящее время разрушает самый популярный сорт бананов в мире – Кавендиш.

Хотя известно, что штаммы этого грибка, заражающего бананы, могут обмениваться генами, что дает возможность заражать новые разновидности, потенциальная передача их генов другим видам грибков ранее не наблюдалась.

0003.jpg
Кофейное дерево, зараженное грибком
Фото: CABI
0002.jpg
Раннее созревание ягод – один из явных признаков распространения болезни
Фото: CABI

Команда отмечает, что эти два вида зачастую выращиваются в непосредственной близости, поскольку кофейным деревьям нравится быть в тени более высоких растений. Отсюда возможна передача генов от бананового к кофейному грибку. 

Исследователи говорят, что отказ от одновременного выращивания культур с тесно связанными заболеваниями, такими как банан и кофе, может снизить вероятность развития новых штаммов грибков, убивающих кофе.

Теперь исследователи используют реанимированные штаммы для заражения кофейных растений в лаборатории, чтобы точно изучить, как именно грибок заражает растение.

«Такой основанный на истории подход показывает нам, что происходит с патогеном растений до и после новой вспышки болезни. Мы можем изучить механизмы эволюции и улучшить наши прогнозы насчет того, как подобные вспышки будут происходить в дальнейшем. 

Наша цель – повторить это исследование для многих патогенов растений, в конечном итоге составив свод правил о том, как развивается болезнь. Это должно помочь нам предотвратить будущие вспышки там, где это возможно», – заключил ведущий автор исследования Тимоти Барраклаф. 

рекомендации
Глаз

Идем на свет: как работают контактные линзы с фотохромным элементом?

Сайгак

Сайгаки: ликбез о степных антилопах

Снежинка

Взятие зимнего: зачем ехать в Петербург в холодный сезон

Монеты, деньги

Карта, деньги и идеальное путешествие этой зимы