Terobosan Genetik mengungkap asal Andean dari patogen kelaparan kentang Irlandia
Peneliti di Universitas Negeri North Carolina Telah menunjukkan pegunungan Andes sebagai tempat kelahiran patogen kelaparan kentang Irlandia yang terkenal, Phytophthora infestans.
Patogen ini, yang bertanggung jawab untuk tanaman kentang dan tomat yang menghancurkan secara global, berasal dari Amerika Selatan dan tersebar di seluruh benua pada pertengahan abad ke-19.
Asal -usul Patogen Kelaparan Kentang Irlandia
Sebut saja misteri terpecahkan.
Para peneliti dari North Carolina State University telah melacak asal -usul patogen kelaparan kentang Irlandia, Phytophthora infestanske Pegunungan Andes di Amerika Selatan.
Melalui analisis genetik yang luas P. infestans Dan kerabat dekatnya, para peneliti memberikan bukti kuat bahwa patogen berasal dari Amerika Selatan sebelum menyebar ke Amerika Utara dan akhirnya mencapai Irlandia pada tahun 1840 -an. Bahkan hari ini, P. infestans terus menyebabkan penyakit ringan, ancaman yang menghancurkan terhadap tanaman kentang dan tomat di seluruh dunia.
Bukti genom menghubungkan patogen dengan Andes
Studi ini membandingkan genom lengkap P. infestans dengan dua terkait erat jenis – – Phytophthora Andina Dan Phytophthora Betaceei – keduanya berasal dari Amerika Selatan. Temuan ini mengungkapkan kesamaan genetik yang mencolok di antara spesies ini, memperkuat teori asal Amerika Selatan patogen.
“Ini salah satu studi seluruh genom terbesar dari tidak hanya P. infestanstetapi juga garis keturunan saudari, ”kata Jean Ristaino, William Neal Reynolds Profesor Patologi Tanaman di North Carolina State University dan penulis yang sesuai dari sebuah makalah di PLoS satu yang menggambarkan penelitian ini. “Dengan mengurutkan genom ini dan memperhitungkan hubungan evolusi dan pola migrasi, kami menunjukkan bahwa seluruh wilayah Andes adalah titik panas untuk spesiasi, atau di mana suatu spesies terbagi menjadi dua atau lebih spesies yang berbeda.”
Kontroversi dan petunjuk dalam asal patogen
Dalam beberapa dekade terakhir, para ilmuwan telah terpecah dalam teori mereka tentang titik asal P. infestansdengan beberapa hipotesis asal Meksiko daripada asal Amerika Selatan. Namun, makalah ini menunjukkan perbedaan yang berbeda antara P. infestans dan dua spesies patogen Meksiko, P. mirabilis Dan P. Ipomoea.
“Banyak pencarian resistensi terhadap penyakit ini telah berfokus pada spesies kentang liar di Meksiko – Solanum Demissum – yang digunakan untuk membiakkan garis kentang resisten yang digunakan selama 100 tahun terakhir, ”kata Ristaino.
Perubahan iklim dan spesies kentang liar
“Ini menunjukkan pentingnya melihat pusat asal di mana inang dan patogen telah berevolusi bersama selama ribuan tahun,” katanya. “Perubahan iklim membawa lebih banyak kekeringan ke ketinggian Andean yang lebih tinggi, jadi kita bisa kehilangan sebagian kentang ini sebelum kita belajar jika mereka dapat memberikan resistensi terhadap penyakit ringan.” Ristaino menambahkan bahwa lebih banyak penelitian diperlukan untuk memeriksa spesies kentang liar dari Andes untuk mempelajari lebih lanjut tentang resistensi inang P. infestans.
“Data kami menunjukkan bahwa ada lebih banyak migrasi patogen ke dalam dan keluar dari Amerika Selatan, dan migrasi masuk dan keluar dari Meksiko kecil dibandingkan,” kata Allison Coomber, mantan peneliti mahasiswa pascasarjana NC dan utama dari tersebut kertas. “Kami memang menemukan ada aliran gen dari Andes ke Meksiko, dan juga terbalik, karena ada program pemuliaan kentang besar Meksiko dan kentang telah masuk ke wilayah Andean dalam waktu yang lebih baru. Tetapi di masa bersejarah itu sebaliknya. ”
Divergensi historis dan perdagangan modern
“Bersejarah P. infestans -Sampel yang dikumpulkan dari tahun 1845-1889-adalah yang pertama menyimpang dari semua yang lain P. infestans Populasi, dengan populasi Amerika Selatan dan Meksiko yang modern keduanya menunjukkan keturunan bersama yang berasal dari bersejarah P. infestans”Kata Ristaino. “Perdagangan global modern tampaknya berkontribusi pada pencampuran populasi patogen di Amerika Selatan dan Meksiko.”
“Analisis Pangenome mengungkapkan Pusat Asal dan Sejarah Evolusi Phytophthora Infestans dan Spesies 1C Clade”
Referensi: “Analisis Pangenome mengungkapkan Pusat Asal dan Sejarah Evolusioner Phytophthora infestans dan spesies clade 1c ”oleh Allison L. Coomber, Amanda C. Saville, Ignazio Carbone, Michael Martin, Vanessa C. Bieker dan Jean Beagle Ristaino, 24 Januari 2025, PLoS satu.
Doi: 10.1371/journal.pone.0314509
Penulis: Allison Coomber, Amanda Saville, Ignazio Carbone dan Jean B Ristaino, NC State University; Michael Martin dan Vanessa C. Bieker, Universitas Sains dan Teknologi Norwegia
Amanda C. Saville, seorang spesialis penelitian dan laboratorium di lab Ristaino, dan Ignazio Carbone, seorang profesor patologi tanaman di NC State, juga ikut menulis makalah ini, bersama dengan Michael Martin dan Vanessa Bieker dari Universitas Sains dan Teknologi Norwegia. Pendanaan disediakan oleh National Science Foundation National Research Training Grant (nomor penghargaan 1828820), dan oleh dua USDA APHIS Plant Protection Act 7721 Hibah: AP21PPQ & ST000020 dan AP21PPQ & ST000062.
