Penyelidik telah menemui bagaimana tiga penyakit kulat telah menjadi ancaman mematikan terhadap pisang dunia.

Penemuan ini, yang dilaporkan dalam talian di PLOS Genetics, lebih baik melengkapkan penyelidik untuk membangunkan tumbuhan pisang yang lebih tahan, tahan penyakit dan rawatan pencegahan penyakit yang lebih berkesan.

"Tanaman pisang Cavendish semuanya berasal dari satu tumbuhan dan jadi klon, mereka semua mempunyai genotip yang sama-dan itu adalah resipi untuk bencana."

"Kami telah menunjukkan bahawa dua daripada tiga penyakit kulat pisang yang paling serius telah menjadi lebih ganas dengan meningkatkan keupayaan mereka untuk memanipulasi jalur metabolik pisang dan menggunakan nutriennya," kata University of California, ahli patologi tumbuhan Davis, Ioannis Stergiopoulos, yang mengetuai usaha untuk menjejaki dua genom kulat.

"Perubahan selari dalam metabolisme patogen dan loji tuan rumah telah diabaikan sehingga kini dan mungkin mewakili 'cap jari molekul' proses penyesuaian," katanya. "Ini benar-benar satu panggilan bangun kepada komuniti penyelidikan untuk melihat mekanisme yang sama antara patogen dan tuan rumah tumbuhan mereka."

Pisang mempunyai 'masalah imej'

Pisang itu adalah salah satu daripada lima makanan utama di dunia. Kira-kira 100 juta tan pisang dihasilkan setiap tahun di hampir negara-negara 120. Tetapi buahnya menderita daripada "masalah imej", memberikan pengguna penampilan bahawa ia adalah dan akan selalu tersedia, kata Stergiopoulos. Ia adalah masalah imej yang dia bimbang dapat membuktikan kematian kepada seluruh industri pisang pada masa depan yang sangat dekat.

Pada hakikatnya, industri pisang global boleh dihapuskan hanya dalam 5 hingga 10 tahun oleh penyakit kulat yang cepat memajukan. Dan ini akan membahayakan kepada berjuta-juta petani kecil yang bergantung kepada buah untuk makanan, serat, dan pendapatan. Sudah, Sigatoka-kompleks penyakit tiga jamur-mengurangkan hasil banana sebanyak 40.

Tiga kompleks kulat Sigatoka Sigatoka (kuning)Pseudocercospora musae), daun daun eumusae (Pseudocercospora eumusae), dan Sigatoka hitam (Pseudocercospora figiensis) -Menyebabkan patogen merosakkan hanya pada abad yang lalu. Titik daun Eumusae dan hitam Sigatoka kini menjadi yang paling dahsyat, dengan Sigatoka hitam yang menimbulkan kekangan terbesar untuk pengeluaran pisang di seluruh dunia.

Ancaman penyakit yang berterusan memerlukan petani untuk membuat aplikasi racun kulat 50 untuk tanaman pisang mereka setiap tahun untuk mengawal penyakit ini.

"Tiga puluh hingga 35 peratus kos pengeluaran pisang adalah dalam aplikasi racun kulat," kata Stergiopoulos. "Oleh kerana ramai petani tidak mampu membuang racun kulat, mereka menanam pisang dengan kualiti yang lebih rendah, yang membawa mereka kurang pendapatan."

Dan untuk penanam yang mampu membasmi racun, aplikasi menimbulkan risiko kesihatan dan alam sekitar.

Untuk membuat keadaan lebih buruk, semua pisang "pencuci mulut" komersil, yang paling biasa dijumpai di kedai runcit, adalah varieti Cavendish. Dan tidak seperti tomato atau kacang hijau, yang ditanam dari biji, pisang ditanam dari keratan menembak.

"Tanaman pisang Cavendish semuanya berasal dari satu tumbuhan dan jadi klon, mereka semua mempunyai genotip yang sama-dan itu adalah resipi untuk bencana," kata Stergiopoulos, sambil menyatakan bahawa penyakit yang mampu membunuh satu tumbuhan boleh membunuh mereka semua.

Bagaimana serangan kulat

Stergiopoulos dan rakan sekerja mengurutkan genom daun eumusae dan Sigatoka hitam, membandingkan penemuan mereka dengan urutan genom Sigatoka yang berurutan sebelum ini.

Mereka mendapati bahawa kompleks penyakit ini telah menjadi maut terhadap tanaman pisang bukan hanya dengan mematikan sistem imun tumbuhan tetapi juga dengan menyesuaikan metabolisme kulat sesuai dengan tumbuhan tuan rumah. Akibatnya, kulat menyerang boleh menghasilkan enzim yang memecah dinding sel tumbuhan. Ini membolehkan kulat untuk memberi makan kepada gula tumbuhan dan karbohidrat lain.

"Sekarang, buat kali pertama, kita tahu asas genomik virulen dalam penyakit kulat ini dan pola yang patogen ini berkembang," kata Stergiopoulos.

Penyelidik tambahan menyumbang dari UC Davis dan Pusat Kepelbagaian Hidupan Liar Fungal CBS-KNAW di Akademi Seni dan Sains di Royal Netherlands, di Utrecht, Belanda.

Sokongan kewangan untuk kajian ini datang dari dana permulaan fakulti UC Davis.

sumber: UC Davis

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon