Истинного возбудителя картофельной гнили — причину Ирландского картофельного голода ХIX века — помог установить гербарий. Результаты исследования публикует eLife.
Ученым впервые удалось прочитать геном растительного патогена, сохранившегося на его растении-хозяине, дошедшем до наших дней в гербарии. В сетевом научном издании eLife опубликованы результаты исследования международной группы ученых, которые идентифицировали тот самый штамм паразитического грибоподобного организма Phytophthora infestans, что стал причиной Великого голода в Ирландии, сократившего население страны почти на четверть. Эпидемия фитофтороза 1845-1849 годов изменила ход истории страны, и, по некоторым данным, численность населения Ирландии так и не достигла уровня, предшествующего Великому голоду. Молекулярным биологам из Европы и США под руководством Эрнана Бурбано (Hernán Burbano) из Института биологии развития Макса Планка (Max Planck Institute for Developmental Biology), Германия, восстановить удалось геном патогена из высушенных образцов, которым от 120 до 170 лет, благодаря тому, что они сохранили целые куски ДНК.
“Гербарии представляют собой неисчерпаемый источник исторических сведений о растениях и их вредителях, а также о людях, выращивающих эти растения”, — комментирует открытие Кентаро Йошида (Kentaro Yoshida) из Лаборатории Сейнсбери (The Sainsbury Laboratory) в Норвиче, Великобритания. Автор ы, изучая распространение оомицетов (это отдельный класс грибов) Phytophthora infestans, обнаружили, что причиной эпидемического заболевания картофеля в Ирландии был новый для науки штамм, а вовсе не US-1, как предполагалось ранее. И хотя новый штамм HERB-1 ближе всего к US-1, чем к какому-либо другому современному штамму фитофторы, он уникален. Как отмечает Эрнан Бурбано, два штамма отделились от общего предка всего лишь за несколько лет до первой вспышки картофельной гнили в Европе. Исследователи сравнили исторические образцы с современными штаммами Phytophthora infestans в Европе, Африке и Америке и двумя другими близкородственными фитофторами, подсчитав при этом время расхождения различных штаммов друг от друга в ходе эволюции. По их оценкам, новоявленный штамм HERB-1 возник в начале 1800-х годов и продолжал свое распространение по миру в течение всего XIX века. И только в XX веке с интродукцией новых сортов картофеля на смену HERB-1 пришел другой штамм Phytophthora infestans — US-1. Все это имеет несколько исторических объяснений. Первый контакт между европейцами и американцами в Мексике в XVI веке совпал с заметным ростом генетического разнообразия фитофторы. Глубокие социальные изменения того времени привели к выходу патогена за пределы его центра происхождения в мексиканской долине Толука, что ускорило его эволюцию. К этим выводам ученые пришли после расшифровки полных геномов 11 исторических образцов Phytophthora infestans, выделенных с картофельных листьев, которые были собраны более 50 лет назад в Ирландии, Великобритании, материковой Европе, Северной Америке и сохранены в гербариях Ботанической государственной коллекции в Мюнхене (Botanical State Collection, Munich) и Королевских ботанических садов Кью (Kew Gardens) в Лондоне. По словам одного из авторов, Йоханнеса Краузе (Johannes Krause) из Университета Тюбингена (University of Tübingen), Германия, “степень сохранности ДНК в гербарных образцах поразительна”. Исследование является также четким свидетельством того, как селекция растений влияет на генетику их патогенов.
Нет комментариев