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Fungo destruidor de café de 70 anos revivido para combater doenças

Traduzido de Science Daily

Os pesquisadores reanimaram amostras de um fungo que causa a murcha do café para descobrir como a doença evoluiu e como sua disseminação pode ser prevenida.

A murcha do café é causada por um fungo que tem causado surtos devastadores desde a década de 1920 na África subsaariana e atualmente afeta duas das variedades de café mais populares da África: Arábica e Robusta.

A nova pesquisa mostra que o fungo provavelmente aumentou sua capacidade de infectar as plantas de café ao adquirir genes de um fungo intimamente relacionado, que causa murcha em uma ampla variedade de safras, incluindo a doença do Panamá em bananas.

Os pesquisadores dizem que esse conhecimento pode ajudar os agricultores a reduzir o risco de surgimento de novas cepas da doença, por exemplo, não plantando café ao lado de outras safras ou evitando o acúmulo de restos de plantas que poderiam abrigar o fungo relacionado.

A equipe de pesquisa, do Imperial College London, da Oxford University e do CABI agrícola sem fins lucrativos, também afirma que estudar amostras históricas da coleção de safras do CABI pode fornecer uma riqueza de informações sobre como as doenças das safras evoluem e encontrar maneiras novas e sustentáveis ​​de combatê-las. . O estudo é publicado hoje em BMC Genomics.

A primeira autora do estudo, Lily Peck, está estudando a Associação de Treinamento Doutoral Ciência e Soluções para um Planeta em Mudança no Instituto Grantham e no Departamento de Ciências da Vida em Imperial. Ela disse: “Usar volumes cada vez maiores de produtos químicos e fungicidas para combater doenças emergentes nas plantações não é sustentável nem acessível para muitos produtores.

“Se, em vez disso, pudermos entender como novos tipos de doenças evoluem, podemos dar aos produtores o conhecimento de que precisam para reduzir o risco de surgimento de novas doenças.”

A equipe reanimou amostras congeladas criogenicamente do fungo que causa a murcha do café. Houve dois surtos graves da doença, nas décadas de 1920 e 1950 e entre 1990 e 2000, e ainda causa danos. Por exemplo, em 2011, 55.000 pés de café Robusta morreram de murcha na Tanzânia, destruindo 160 t de café no processo, o que equivale a mais de 22 milhões de xícaras de café.

No surto que começou na década de 1920, a murcha do café infectou uma grande variedade de variedades de café e foi finalmente controlada na década de 1950 por meio de práticas de manejo como queima de árvores infectadas, busca de resistência natural no café e programas de melhoramento que selecionavam plantas mais resistentes. variedades.

No entanto, a doença reapareceu na década de 1970 e se espalhou amplamente durante as décadas de 1990 e 2000. Duas populações distintas de doenças foram identificadas, cada uma delas infectando apenas tipos específicos de café: uma infectando o café Arábica na Etiópia e a outra infectando o café Robusta no leste e a África central. A equipe queria investigar como as duas cepas surgiram.

Em um laboratório seguro no CABI, eles despertaram duas cepas do surto original, coletadas na década de 1950 e depositadas na coleção do CABI, e duas cepas de cada uma das duas cepas de fungos específicos do café, a mais recente de 2003. Ele então sequenciaram os genomas dos fungos e examinaram seu DNA em busca de evidências de mudanças que podem tê-los ajudado a infectar essas variedades específicas de café.

Eles descobriram que os fungos mais novos e específicos da variedade têm genomas maiores do que as cepas anteriores e identificaram genes que podem ter ajudado os fungos a superar as defesas das plantas e sobreviver dentro das plantas para desencadear doenças.

Esses genes também são muito semelhantes aos encontrados em um fungo diferente e intimamente relacionado que afeta mais de 120 safras diferentes, incluindo bananas na África subsaariana, causando a doença do Panamá, que atualmente está devastando a variedade. Mais popular hoje, a banana Cavendish. .

Embora se saiba que as cepas desse fungo que infectam as bananas podem trocar genes, dando-lhes a capacidade de infectar novas variedades, a transferência potencial de seus genes para uma espécie diferente de fungo nunca foi vista antes. No entanto, a equipe observa que as duas espécies às vezes vivem muito próximas às raízes do café e da bananeira, por isso é possível que o fungo do café tenha obtido esses genes vantajosos de seu vizinho, que normalmente se baseia na banana.

Café e banana costumam ser cultivados juntos, já que os pés de café gostam da sombra que as bananeiras mais altas fornecem. Os pesquisadores afirmam que seu estudo pode sugerir que não cultivar safras com doenças intimamente relacionadas, como banana e café, pode reduzir a chance de surgirem novas cepas de fungos destruidores do café.

Os pesquisadores agora estão usando as cepas reanimadas para infectar o cafeeiro em laboratório, a fim de estudar exatamente como o fungo infecta a planta, potencialmente fornecendo outras formas de prevenir o aparecimento da doença.

O conhecimento também pode ser aplicado a diferentes plantas de cultivo, onde outros patógenos de plantas intimamente relacionados podem dar saltos semelhantes e levar ao surgimento de novas doenças. Tendo demonstrado o valor do exame de espécimes históricos de doenças de plantas, a equipe planeja replicar o estudo com outras doenças armazenadas na coleção do CABI, que abriga 30.000 espécimes coletados em todo o mundo nos últimos 100 anos.

O pesquisador principal, Professor Timothy Barraclough, do Departamento de Zoologia de Oxford e do Departamento de Ciências da Vida de Imperial, disse: “A abordagem histórica nos mostra o que acontece a um patógeno de planta antes e depois que um novo ocorre. Surto de doença Podemos então estudar o mecanismos de evolução e melhorar as previsões de como surtos semelhantes podem ocorrer no futuro.

“Nosso objetivo é replicar este estudo para muitos patógenos de plantas e, eventualmente, chegar a um ‘livro de regras’ sobre como a patogenicidade evolui, ajudando-nos a prevenir surtos futuros quando possível.”



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