¿Sabías que los plátanos que comes hoy en día son… no es el mismo tipo¿Como los que comía la gente hace unas cuantas generaciones? El plátano que quizás hoy desayunes es una variedad llamada plátano Cavendish, mientras que el que estaba en los supermercados hasta la década de 1950 era una variedad llamada Gros Michel, que desapareció a causa de una enfermedad llamada marchitez del plátano por Fusarium o FWB.
El FWB de Gros Michel fue causado por Fusarium oxysporum carrera 1un hongo patógeno que afecta a los plátanos. Esta infección fúngica mata la planta al ocupar su sistema vascular, bloqueando el transporte de agua y minerales.
Sería difícil encontrar un plátano Gros Michel en los supermercados estadounidenses hoy en día. krares/iStock vía Getty Images Plus
Los biólogos vegetales desarrollaron el Fusariumvariedad Cavendish resistente a la sequía para reemplazar al Gros Michel. Sin embargo, en las últimas décadas, un resurgimiento del FWB causado por una cepa diferente del mismo hongo llamado raza tropical 4, o TR4está amenazando una vez más la producción mundial de banano.
¿Cómo fue? Fusarium oxysporum ¿Ganar la capacidad de superar la resistencia e infectar tantas plantas diferentes?
El genoma en dos partes de F. oxysporum
Soy un genómico que ha pasado la última década estudiando la evolución genética de Fusarium oxysporum. Como complejo de especies, F. oxysporum Puede causar marchitez y enfermedades de pudrición de la raíz. Más de 120 especies de plantasCiertas cepas también pueden infectar a la gente.
En 2010, mi laboratorio descubrió que cada uno F. oxysporum El genoma puede ser dividido en dos partes:un genoma central compartido entre todas las cepas que codifica funciones esenciales de mantenimiento y un genoma accesorio que varía de una cepa a otra y que codifica funciones especializadas como la capacidad de infectar a una planta huésped específica.
Cada especie de planta tiene una respuesta inmunitaria sofisticada para defenderse de la invasión microbiana. Por lo tanto, para establecer una infección, cada F. oxysporum La cepa utiliza su genoma accesorio para suprimir el sistema de defensa único de una planta. Esta compartimentación funcional permite F. oxysporum para aumentar considerablemente su rango de hospedadores.
La estructura genómica de Fusarium oxysporum le permite tener una amplia gama de huéspedes, como tomates, pepinos y sandías. Edward L. Barnard, Departamento de Agricultura y Servicios al Consumidor de Florida, Bugwood.org, CC BY-SA
En nuestra investigación recientemente publicada, mi equipo y colegas en China y Sudáfrica descubrieron que la cepa TR4 que mata los plátanos Cavendish tiene un origen evolutivo diferente y diferentes secuencias en su genoma accesorio en comparación con la cepa que mató a los plátanos Gros Michel.
Al observar la interfaz donde la cepa TR4 está luchando con su huésped del banano Cavendish, descubrimos que algunos de sus genes accesorios activados liberar óxido nítricoun gas nocivo para el banano Cavendish. Esta repentina explosión de gases tóxicos facilita la infección al desarmar el sistema de defensa de la planta. Al mismo tiempo, el hongo se protege aumentando la producción de sustancias químicas que desintoxican el óxido nítrico.
Aumentando la diversidad del banano
Al rastrear la propagación mundial de esta nueva versión de Fusarium oxysporumNos dimos cuenta de que una de las principales causas del reciente resurgimiento de esta infección fúngica es el dominio de la industria internacional del banano por parte de un Clon único de plátano.
El cultivo de distintas variedades de bananos puede hacer que la agricultura sea más sostenible y reducir la presión de enfermedades en un solo cultivo. Los agricultores e investigadores pueden controlar el marchitamiento por Fusarium del banano identificando o desarrollando variedades de banano que son toleranteso resistente Nuestros hallazgos sugieren que otra forma de proteger los plátanos Cavendish sería diseñar eliminadores de óxido nítrico eficaces para reducir la presión tóxica de la explosión de gas.
La industria bananera tiene orígenes oscuros.
Puede resultar difícil imaginar cómo un consumidor al que simplemente le gusta comer plátanos podría participar en la lucha contra la enfermedad que devasta los cultivos de plátanos. Sin embargo, los consumidores determinan el mercado y los agricultores se ven obligados a cultivar lo que el mercado demanda.
Puede ayudar a aumentar la diversidad de plátanos en su supermercado probando intencionalmente uno o más de los siguientes: Cientos de otras variedades de plátano existentes Cuando lleguen, también podrá comprar variedades locales de otras frutas y productos agrícolas. ayudar a preservar la planta diversidad y apoyar a los productores locales.
La colaboración entre científicos, agricultores, industria y consumidores de todo el mundo puede ayudar a evitar futuras escaseces de bananas y otros cultivos.
Li-Jun Ma es profesor de Bioquímica y Biología Molecular en UMass Amherst. Este artículo se vuelve a publicar desde La conversación bajo una Licencia Creative Commons. Lea el Artículo original.