I ricercatori hanno scoperto come tre malattie fungine si siano evolute in una minaccia letale per le banane del mondo.
La scoperta, segnalata online in PLoS Genetics, equipaggia meglio i ricercatori per sviluppare piante di banana più resistenti e resistenti alle malattie e trattamenti più efficaci di prevenzione delle malattie.
"Le piante di banane Cavendish nascono tutte da una pianta e quindi come i cloni, hanno tutti lo stesso genotipo e questa è una ricetta per il disastro."
"Abbiamo dimostrato che due delle tre malattie fungine di banana più gravi sono diventate più virulente aumentando la loro capacità di manipolare le vie metaboliche della banana e utilizzare i suoi nutrienti", afferma Ioannis Stergiopoulos, patologo dello stabilimento di Davis, che ha guidato la sforzo per sequenziare due dei genomi fungini.
"Questo cambiamento parallelo nel metabolismo del patogeno e della pianta ospite è stato trascurato fino ad ora e potrebbe rappresentare una 'impronta molecolare' del processo di adattamento", dice. "È davvero un campanello d'allarme per la comunità di ricerca per osservare meccanismi simili tra i patogeni e i loro ospiti di piante".
Le banane hanno un 'problema di immagine'
La banana è uno dei primi cinque alimenti base del mondo. Circa 100 milioni di tonnellate di banane vengono prodotte annualmente in quasi tutti i paesi 120. Ma il frutto soffre di un "problema di immagine", che dà ai consumatori l'apparenza che è e sarà sempre prontamente disponibile, afferma Stergiopoulos. È un problema di immagine che egli teme potrebbe rivelarsi fatale per l'intera industria della banana nel prossimo futuro.
In realtà, l'industria globale delle banane potrebbe essere spazzata via solo da 5 a 10 per mezzo di malattie fungine a rapido avanzamento. E ciò si rivelerebbe devastante per milioni di piccoli agricoltori che dipendono dai frutti per cibo, fibre e reddito. Già, Sigatoka, un complesso di tre funghi, riduce i rendimenti delle banane del 40 per cento.
Le tre malattie fungine del complesso Sigatoka-Sigatoka giallo (Musee di Pseudocercospora), punto foglia di eumusae (Pseudocercospora eumusae) e nero Sigatoka (Pseudocercospora figiensis) - emersi come agenti patogeni distruttivi nel solo secolo scorso. La foglia di Eumusae e la Sigatoka nera sono ora le più devastanti, con la Sigatoka nera che pone il maggior ostacolo alla produzione di banane in tutto il mondo.
La costante minaccia della malattia richiede agli agricoltori di fare applicazioni di fungicidi 50 alle loro colture di banane ogni anno per controllare la malattia.
"La percentuale da 30 a 35 del costo di produzione di banane è nelle applicazioni di fungicidi", afferma Stergiopoulos. "Poiché molti agricoltori non possono permettersi il fungicida, coltivano banane di qualità inferiore, che portano loro meno reddito."
E per quei coltivatori che possono permettersi il fungicida, le applicazioni pongono rischi ambientali e di salute umana.
A peggiorare le cose, tutte le banane commerciali "da dessert", quelle più comunemente trovate nei negozi di alimentari, sono della varietà Cavendish. E a differenza di un pomodoro o fagiolo verde, che viene coltivato da semi, le banane sono cresciute da talee.
"Le piante di banane Cavendish nascono tutte da una pianta e quindi come i cloni, hanno tutti lo stesso genotipo - e questa è una ricetta per il disastro", dice Stergiopoulos, osservando che una malattia capace di uccidere una pianta potrebbe ucciderle tutte.
Come l'attacco dei funghi
Stergiopoulos e colleghi hanno sequenziato i genomi della foglia di eumusae e il nero Sigatoka, confrontando i loro risultati con la sequenza del genoma Sigatoka giallo sequenziata in precedenza.
Hanno scoperto che questo complesso di malattie è diventato letale per le piante di banane non solo chiudendo il sistema immunitario della pianta, ma anche adattando il metabolismo dei funghi per adattarsi a quello delle piante ospiti. Di conseguenza, i funghi attaccanti possono produrre enzimi che distruggono le pareti cellulari della pianta. Questo permette ai funghi di nutrirsi di zuccheri e altri carboidrati della pianta.
"Ora, per la prima volta, conosciamo le basi genomiche della virulenza in queste malattie fungine e il modello con cui questi patogeni si sono evoluti", afferma Stergiopoulos.
Altri ricercatori hanno contribuito con UC Davis e il centro di biodiversità fungina CBS-KNAW della Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences, a Utrecht, Paesi Bassi.
Il sostegno finanziario per lo studio proveniva dai fondi iniziali della facoltà di UC Davis.
Fonte: UC Davis
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