Un champignon mortel du café âgé de 70 ans a été ramené à la vie par des scientifiques – voici pourquoi

Spores de champignons qui causent la maladie du flétrissement du café. crédit : kaby

Les chercheurs ont réactivé des échantillons du champignon qui cause le flétrissement du café pour découvrir comment la maladie s’est développée et comment sa propagation pourrait être évitée.

La maladie du flétrissement du café est causée par un champignon qui a provoqué une épidémie dévastatrice depuis les années 1920 en Afrique subsaharienne et affecte actuellement deux des cafés les plus populaires d’Afrique : l’Arabica et le Robusta.

« Si nous pouvons comprendre comment les nouveaux types de maladies évoluent, nous pouvons fournir aux agriculteurs les connaissances dont ils ont besoin pour réduire le risque d’émergence de nouvelles maladies. » – Lily Beck

La nouvelle recherche montre que le champignon a probablement amélioré sa capacité à infecter les caféiers en obtenant des gènes d’un champignon étroitement lié, qui provoque le flétrissement dans un large éventail de cultures, y compris la maladie de Panama chez les bananiers.

Les chercheurs affirment que ces connaissances pourraient aider les agriculteurs à réduire le risque d’émergence de nouvelles souches de maladies, par exemple en ne plantant pas de café avec d’autres cultures ou en empêchant l’accumulation de résidus végétaux pouvant abriter des champignons apparentés.

solutions durables

équipe de recherche de Université impériale de Londres, Le L’université d’Oxford, et le CABI agricole à but non lucratif, affirment également que l’étude des spécimens historiques de la collection de cultures du CABI peut fournir une mine d’informations sur la façon dont les maladies des cultures se développent et trouver de nouveaux moyens durables de les combattre. L’étude a été publiée aujourd’hui dans Génomique BMC.

La première auteure de l’étude, Lily Beck, enseigne la science et les solutions pour un partenariat de formation doctorale dans une planète en évolution à l’Institut Grantham et au Département des sciences de la vie de l’Impériale. Elle a déclaré : « L’utilisation de quantités croissantes de produits chimiques et de fongicides pour lutter contre les maladies émergentes des cultures n’est ni durable ni abordable pour de nombreux agriculteurs.

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« Si, au contraire, nous pouvons comprendre comment de nouveaux types de maladies évoluent, nous pouvons fournir aux agriculteurs les connaissances dont ils ont besoin pour réduire le risque d’émergence de nouvelles maladies. »

Souches de café spéciales

L’équipe a réanimé des échantillons réfrigérés des champignons qui causent la maladie du flétrissement du café. Il y a eu deux épidémies graves de la maladie, dans les années 1920 et 1950 et entre les années 1990, et elle continue de causer des dommages.

Par exemple, en 2011, 55 000 caféiers Robusta ont été tués par le flétrissement en Tanzanie, détruisant ainsi 160 000 milliards de cafés – l’équivalent de plus de 22 millions de tasses de café.

maladie du flétrissement du café

Un plant de café a été tué par la maladie du flétrissement du café. crédit : kaby

Au début d’une épidémie dans les années 1920, la maladie du flétrissement du café a infecté un large éventail de cultivars de café et a finalement été maîtrisée dans les années 1950 grâce à des pratiques de gestion telles que le brûlage d’arbres infectés, la recherche de résistance naturelle dans le café et des programmes de sélection qui Suite. Variétés végétales résistantes.

Cependant, la maladie est réapparue dans les années 1970 et s’est largement propagée au cours des années 1990 et dans les années 2000. Deux groupes distincts de maladies ont été identifiés qui infectent chacun des types spécifiques de café : l’un infecte le café Arabica en Éthiopie et l’autre infecte le café robusta en Afrique orientale et centrale. L’équipe a voulu étudier comment les deux souches ont émergé.

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Échange de gènes

Dans un laboratoire sécurisé CABI, ils ont réveillé deux souches de l’épidémie d’origine, collectées dans les années 1950 et déposées dans la collection CABI, et deux des deux souches fongiques spécifiques au café, la plus récente de 2003. Ensuite, ils l’ont fait. Il a séquencé et examiné les génomes des champignons ADN Pour des preuves de changements qui pourraient les aider à toucher ces cafés spécifiques.

Ils ont découvert que les nouveaux champignons diversifiés ont des génomes plus gros que les souches précédentes et ont identifié des gènes qui peuvent aider les champignons à surmonter les défenses des plantes et à survivre dans les plantes pour provoquer des maladies.

Ces gènes sont également très similaires à ceux d’un autre champignon étroitement apparenté qui affecte plus de 120 cultures différentes, y compris les bananes en Afrique subsaharienne, provoquant la maladie de Panama, qui détruit actuellement l’espèce la plus courante aujourd’hui, la banane Cavendish. . .

Alors que les souches de ce champignon infectant le bananier sont connues pour être capables d’échanger des gènes, conférant la capacité d’infecter de nouvelles variétés, le transfert potentiel de leurs gènes à différents types de champignons n’a jamais été vu auparavant.

Cependant, l’équipe a noté que les deux espèces vivent parfois très près des racines des caféiers et des bananiers, il est donc possible que le champignon du café ait acquis ces gènes bénéfiques de son voisin naturel à base de bananier.

Le café et les bananes sont souvent cultivés ensemble, car les caféiers aiment l’ombre que procurent les bananiers plus grands. Les chercheurs affirment que leur étude pourrait suggérer que ne pas planter ensemble des cultures présentant des maladies étroitement liées, telles que les bananes et le café, pourrait réduire la probabilité d’émergence de nouvelles souches du champignon tueur de café.

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l’évolution des épidémies

Les chercheurs utilisent maintenant les souches reconstituées pour infecter les plants de café en laboratoire, afin d’étudier exactement comment le champignon infecte la plante, ce qui peut fournir d’autres moyens de prévenir la propagation de la maladie.

« Notre objectif est de reproduire cette étude sur de nombreux agents pathogènes des plantes et, en fin de compte, de créer un » livre de règles « sur l’évolution de la pathogénicité, nous aidant à prévenir de futures épidémies dans la mesure du possible. » – Professeur Timothée Barclau

Les idées peuvent également être appliquées à des plantes de différentes cultures, où d’autres agents pathogènes des plantes étroitement liés peuvent faire des bonds similaires, provoquant l’émergence de nouvelles maladies. Après avoir démontré l’intérêt d’examiner des échantillons historiques pour les maladies des plantes, l’équipe prévoit de répéter l’étude avec d’autres maladies stockées dans la collection CABI, qui abrite 30 000 échantillons collectés dans le monde entier au cours des 100 dernières années.

Le chercheur principal, le professeur Timothy Baraklough, du département de zoologie d’Oxford et du département des sciences de la vie de l’Impériale, a déclaré : « L’approche historique nous montre ce qui arrive aux agents pathogènes des plantes avant et après une nouvelle épidémie. Nous pouvons alors étudier les mécanismes de l’évolution et améliorer les prévisions sur la façon dont des épidémies similaires se produiront à l’avenir.

« Notre objectif est de reproduire cette étude sur de nombreux agents pathogènes des plantes et, en fin de compte, de créer un » livre de règles « sur l’évolution de la pathogénicité, nous aidant à prévenir de futures épidémies dans la mesure du possible. »

Référence : « La génomique historique révèle des mécanismes évolutifs derrière de multiples épidémies de la maladie du flétrissement du café hôte Fusarium xylarioides » par Lily de Beek, Robin W. Noel, Julie Flood, Matthew Ryan et Timothy J. Baraclaw, 4 juin 2021 et Génomique BMC.
DOI : 10.1186 / s12864-021-07700-4

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