.
Você sabia que as bananas que você come hoje não são do mesmo tipo que as pessoas comiam algumas gerações atrás? A banana que você pode ter comido no seu café da manhã hoje é uma variedade chamada banana Cavendish, enquanto a que estava nos supermercados até a década de 1950 era uma variedade chamada Gros Michel, que foi dizimada por uma doença chamada murcha de Fusarium da banana, ou FWB.
O FWB de Gros Michel foi causado por Fusarium oxysporum raça 1, um patógeno fúngico que afeta bananas. Essa infecção fúngica mata uma planta ao ocupar seu sistema vascular, bloqueando o transporte de água e minerais.
krares/iStock via Getty Images Plus
Os biólogos vegetais desenvolveram o Fusariumvariedade Cavendish resistente para substituir a Gros Michel. No entanto, nas últimas décadas, um ressurgimento de FWB causado por uma cepa diferente do mesmo fungo, chamada raça tropical 4, ou TR4, está mais uma vez ameaçando a produção global de banana.
Como foi Fusarium oxysporum ganhar a capacidade de superar a resistência e infectar tantas plantas diferentes?
O genoma de duas partes de F. oxysporum
Sou um genomicista que passou a última década estudando a evolução genética de Fusarium oxysporum. Como um complexo de espécies, F. oxysporum pode causar doenças de murcha e podridão de raiz em mais de 120 espécies de plantas. Certas cepas também podem infectar pessoas.
Em 2010, meu laboratório descobriu que cada F. oxysporum O genoma pode ser dividido em duas partes: um genoma central compartilhado entre todas as cepas que codifica funções essenciais de manutenção, e um genoma acessório que varia de cepa para cepa e que codifica funções especializadas, como a capacidade de infectar uma planta hospedeira específica.
Cada espécie de planta tem uma resposta imunológica sofisticada para se defender contra a invasão microbiana. Então, para estabelecer uma infecção, cada F. oxysporum A cepa usa seu genoma acessório para suprimir o sistema de defesa exclusivo de uma planta. Essa compartimentação funcional permite F. oxysporum para aumentar significativamente seu alcance de hospedeiros.
Edward L. Barnard, Departamento de Agricultura e Serviços ao Consumidor da Flórida, Bugwood.org, CC BY-SA
Em nossa pesquisa recém-publicada, minha equipe e colegas na China e na África do Sul descobriram que a cepa TR4 que mata as bananas Cavendish tem uma origem evolutiva diferente e sequências diferentes em seu genoma acessório em comparação com a cepa que matou as bananas Gros Michel.
Observando a interface de onde a cepa TR4 está batalhando com sua hospedeira de banana Cavendish, descobrimos que alguns de seus genes acessórios ativados liberam óxido nítrico, um gás prejudicial à banana Cavendish. Essa explosão repentina de gases tóxicos facilita a infecção ao desarmar o sistema de defesa da planta. Ao mesmo tempo, o fungo se protege aumentando a produção de produtos químicos que desintoxicam o óxido nítrico.
Aumentando a diversidade da banana
Ao traçar a propagação global desta nova versão de Fusarium oxysporumpercebemos que uma das principais causas do recente ressurgimento dessa infecção fúngica é o domínio da indústria internacional da banana por um único clone de banana.
Cultivar diferentes variedades de bananas pode tornar a agricultura mais sustentável e reduzir a pressão de doenças em uma única cultura. Agricultores e pesquisadores podem controlar a murcha de Fusarium da banana identificando ou desenvolvendo variedades de banana que sejam tolerantes ou resistentes ao TR4. Nossas descobertas sugerem que outra maneira de proteger as bananas Cavendish seria projetar sequestradores de óxido nítrico eficazes para reduzir a pressão tóxica da explosão de gás.
Pode ser difícil imaginar como um consumidor que simplesmente gosta de comer bananas poderia participar da batalha contra a doença que está devastando as plantações de banana. No entanto, os consumidores determinam o mercado, e os fazendeiros são forçados a cultivar o que o mercado exige.
Você pode ajudar a aumentar a diversidade de bananas no seu supermercado experimentando intencionalmente uma ou mais das centenas de outras variedades de banana existentes quando elas aparecerem lá. Você também pode comprar variedades locais de outras frutas e produtos agrícolas para ajudar a preservar a diversidade de plantas e apoiar os produtores locais.
A colaboração entre cientistas, agricultores, indústria e consumidores ao redor do mundo pode ajudar a evitar futuras escassez de bananas e outras culturas.
.
