Человечество может остаться без бананов из-за грибкового патогена

Бананы, любимый многими тропический фрукт, оказались под серьезной угрозой. Грибковый патоген, вызывающий фузариозное увядание, стремительно распространяется по миру, уничтожая обширные банановые плантации. За последние десять лет этот опасный микроорганизм нанес значительный урон банановым хозяйствам в Австралии и странах Юго-Восточной Азии, уничтожив десятки тысяч акров насаждений. Теперь, как предупреждают ученые, на очереди Латинская Америка - основной поставщик бананов на мировой рынок.

Масштабы проблемы настолько серьезны, что некоторые эксперты говорят о возможном "банановом апокалипсисе". Профессор молекулярной биологии Ма Лицзунь объясняет, что бананы, которые мы употребляем сегодня, существенно отличаются от тех, что ели предыдущие поколения. Популярный в прошлом сорт Gros Michel был практически полностью уничтожен первой волной фузариоза в 1950-х годах, что привело к его функциональному вымиранию.

Фузариозное увядание, также известное как Панамская болезнь, представляет собой одно из наиболее опасных заболеваний растений. Механизм его действия заключается в проникновении грибка через корневую систему банана. Попав внутрь, патоген захватывает сосудистую систему растения, блокируя доступ воды и питательных веществ к плодам. В результате растение увядает и погибает.

История борьбы с этим заболеванием насчитывает уже несколько десятилетий. В первой половине 20 века миллионы растений банана сорта Гро Мишель в Центральной Америке были уничтожены разновидностью фузариоза, известной как Foc race 1 (R1). Тогда выходом из ситуации стала замена пострадавшего сорта на устойчивый к R1 сорт Кавендиш. Однако на рубеже нового тысячелетия произошло возрождение фузариозного увядания бананов, вызванное новым штаммом - Foc tropical race 4 (TR4).

Предполагается, что штамм TR4 зародился в Индонезии и Малайзии, но с тех пор он стремительно распространился по миру. Особую тревогу вызывает его появление в Колумбии и Перу - странах, входящих в крупнейший регион по экспорту бананов сорта Кавендиш.

Проблема осложняется тем, что возбудитель поражает не только коммерческие сорта бананов, но и местные разновидности, которые являются важнейшим источником углеводов для населения Африки, Юго-Восточной Азии и Тропической Америки. Биохимик, участвующий в исследовании, подчеркивает, что вторжение TR4 несет серьезную угрозу как для мировой торговли бананами, так и для продовольственной безопасности в этих регионах. Последствия могут быть катастрофическими: усугубление бедности в развивающихся странах и возникновение нехватки продовольствия, что в свою очередь усилит проблему мирового голода.

Однако в этой, казалось бы, безнадежной ситуации появился луч надежды. Исследование, проведенное под руководством профессора Ма, показало, что Foc TR4 эволюционно отличается от грибка, уничтожившего бананы в 50-х годах прошлого века. Более того, ученым удалось определить некоторые гены, связанные с вирулентностью нового штамма.

Профессор Ма рассказывает, что его команда посвятила последнее десятилетие изучению новой вспышки бананового увядания. В результате этой работы было установлено, что патоген TR4, атакующий бананы Кавендиш, не является прямым потомком того штамма, который уничтожил бананы Гро Мишель. Геном TR4 содержит несколько дополнительных генов, связанных с выработкой оксида азота, который, по всей видимости, играет ключевую роль в вирулентности этого штамма.

Важным достижением стало открытие того факта, что вирулентность гриба значительно снижается при устранении двух генов, контролирующих выработку оксида азота. Это открытие может стать основой для разработки новых методов борьбы с заболеванием.

Кроме того, профессор Ма подчеркивает важность диверсификации банановых культур. Отказ от монокультур и выращивание различных сортов бананов может сделать сельское хозяйство более устойчивым и снизить риск массового заражения одной культуры. Ученый призывает фермеров и исследователей объединить усилия в борьбе с фузариозным увяданием бананов путем выявления или выведения сортов, устойчивых к TR4.