Le banane sono serimente a rischio di estinzione. Almeno un tipo del frutto che piace a tutti sta rischiando l’estinzione a causa di un patogeno fungino. La malattia Fusarium wilt of banana (FWB) blocca il flusso di nutrienti verso la frutta e la fa appassire. Durante gli anni ’50, questo stesso patogeno spazzò via i raccolti commerciali di banane rendendo una specie, le banane Gros Michel, funzionalmente estinta.
Ma non tutto è perduto per le banane. Una nuova ricerca condotta da un team internazionale di scienziati ha individuato i meccanismi molecolari alla base dell’agente che distrugge le banane aprendo la porta a nuovi trattamenti e strategie contro il patogeno. I risultati sono dettagliati in uno studio pubblicato il 16 agosto sulla rivista Nature Microbiology .
Cosa sta danneggiando le banane?
La scarsità dei raccolti è dovuta a un patogeno fungino dal nome molto lungo: Fusarium oxysporum f.sp. Cubense ( Foc) razza tropicale 4 (TR4). Abbreviato come Foc TR4, questo fungo ha decimato diversi raccolti di banane negli anni ’50 e ha spazzato via un’intera specie, ma le banane non sono le uniche piante a rischio.
“Come complesso di specie, il Fusarium oxysporum può infettare oltre 100 diverse piante ospiti“, spiega a Popular Science Li-Jun Ma, coautore dello studio e biologo molecolare dell’Università del Massachusetts Amherst.
Parte di questa virulenza si riduce al suo genoma e ai modi in cui può cambiare. Secondo Ma, ogni genoma di Fusarium oxysporum può essere diviso in due parti: un genoma centrale e un genoma accessorio. Il genoma centrale svolge tutte le principali funzioni di housekeeping per mantenere in vita il fungo. Il genoma accessorio è quindi libero di variare da ceppo a ceppo e può gestire funzioni specializzate, inclusa la capacità di infettare una pianta specifica.
Comprendere il funzionamento a livello molecolare del patogeno e del suo genoma è fondamentale per sviluppare metodi per combatterlo e impedire l’estinzione di altre specie di banane.
Non le banane dei tuoi nonni, o i funghi
Oltre 50 anni fa, le prime vittime di questa aggressione fungina furono le banane Gros Michel. In gran parte in risposta aquesto problema, fu selezionata la varietà di banane Cavendish creata per essere un sostituto resistente alle malattie ed è il tipo di banana più popolare disponibile in commercio oggi. Questo funzionò per un po’, ma negli anni ’90, ci fu un altro focolaio di avvizzimento delle banane che si diffuse dal Sud-est asiatico all’America centrale.
Ma e il suo team hanno trascorso l’ultimo decennio studiando come il genoma di TR4 funziona per combattere la nuova epidemia di avvizzimento nelle banane Cavendish. Sorprendentemente, hanno scoperto che in realtà non deriva dallo stesso agente patogeno che ha spazzato via i raccolti negli anni ’50.
“Sappiamo ora che il patogeno TR4 che distrugge le banane Cavendish non si è evoluto dalla razza che ha decimato le banane Gros Michel“, ha affermato Ma in un comunicato stampa che accompagnava lo studio. “Il genoma di TR4 contiene alcuni geni accessori che sono collegati alla produzione di ossido nitrico, che sembra essere il fattore chiave nella virulenza di TR4“.
Gas nocivi
Nel nuovo studio, Ma e i coautori di istituzioni negli Stati Uniti, Cina e Sud Africa hanno sequenziato e confrontato 36 diversi ceppi di Foc da tutto il mondo. Questi ceppi includono quelli che attaccano le banane Gros Michel. Le sequenze hanno rivelato che il TR4 di Foc che è responsabile dell’attuale epidemia di avvizzimento delle banane utilizza anche alcuni geni accessori per due scopi quando invade un ospite. Questi geni producono e detossificano l’ossido nitrico fungino.
Il team non sa ancora in che modo questo gas contribuisca specificamente all’infestazione della malattia nella banana Cavendish. Tuttavia, i ricercatori sono stati in grado di determinare che la virulenza di Foc TR4 si riduce notevolmente se i due geni che controllano la produzione di ossido nitrico vengono eliminati.
“L’identificazione di queste sequenze genetiche accessorie apre molte strade strategiche per mitigare, o addirittura controllare, la diffusione di Foc TR4“, ha affermato in una dichiarazione Yong Zhang, coautore dello studio e ricercatore post-dottorato presso l’UMASS Amherst .
Nelle ricerche future, i ricercatori cercheranno di comprendere meglio come il fungo possa produrre un gas così nocivo senza danneggiare se stesso. Vorrebbero testare vari modi per interrompere la produzione di ossido nitrico e cercare di selezionare geni che possono eliminare il gas prima che danneggi le cellule vegetali.
È importante sottolineare che un lavoro come questo accresce la consapevolezza sui pericoli della monocoltura in agricoltura e del ricorso a una sola specie.
“Coltivare una singola cultivar di qualsiasi raccolto, detta anche produzione agricola monocolturale, fornisce un terreno fertile per lo sviluppo di patogeni“, afferma Ma. “Per aiutare ad aumentare la domanda di banane diverse sul mercato, possiamo intenzionalmente prendere diverse varietà di banane dagli scaffali. Possiamo supportare i produttori locali facendo acquisti localmente“.
È anche una lezione sull’importanza di valorizzare il tempo e lo sforzo di coloro che producono tutto il cibo che mettiamo sulle nostre tavole.
“Noi consumatori dovremmo renderci conto che le banane o altri frutti/verdure non crescono nei supermercati“, afferma Ma. “Ci sono sforzi enormi per portare il cibo sulle nostre tavole e nutrire i nostri corpi. Ricordatevi sempre di ringraziare un contadino quando ne vedete uno piegato a lavorare la terra“.
