Mysteriet Af Irsk Kartoffel Hungersnød Løst

{h1}

Molekylære biologer identificerede den nøjagtige belastning af kartoffelskimmel, der forårsagede den irske kartoffel hungersnød.

Den irske kartoffel hungersnød, der forårsagede massens sult og ca. 1 million dødsfald i midten af ​​det 19. århundrede, blev udløst af en nyligt identificeret stamme af kartoffelroste, der er blevet døbt "HERB-1", ifølge en ny undersøgelse.

Et internationalt team af molekylærbiologer studerede historiens spredning Phytophthora infestans, en funguslike organisme, der ødelagde kartoffelafgrøder og førte til hungersnød i Irland. Den patogene pres, der forårsagede det ødelæggende udbrud, som varede fra 1845 til 1852, havde været ukendt.

"Vi har endelig opdaget identiteten af ​​den nøjagtige belastning, der forårsagede alt dette kaos," siger medforfatter Hernán Burbano, en forsker ved Max Planck Institut for Udviklingsbiologi i Tyskland, i en erklæring. [Mikroskopiske verdener Galleri: Fascinerende svampe]

Tidligere a Phytophthora stamme kaldet US-1 blev anset for at have udløst kartoffel hungersnød, men ved at sekventere genomerne af konserverede prøver af plantepatogenet opdagede forskerne, at en anden belastning - en ny for videnskaben - var den virkelige synder.

"Begge stammer synes at have adskilt fra hinanden kun år før det første store udbrud i Europa," sagde Burbano.

DNA detektiver

Forskerne studerede 11 historiske prøver fra kartoffelblade, der blev samlet omkring 150 år siden i Irland, Storbritannien, Europa og Nordamerika.

Forskerne fandt, at disse gamle prøver, som blev bevaret på Botanisk Statsamling München og Kew Gardens i London, stadig havde mange intakte stykker DNA. Faktisk var DNA-kvaliteten så god, at forskerne kunne sekvensere hele genomet Phytophthora infestans og dens vært, kartoffel, inden for få uger.

"Graden af ​​DNA-konservering i herbariumprøverne overraskede os virkelig," læser medforfatter Johannes Krause, professor i paleogenetik ved universitetet i Tübingen i Tyskland, i en erklæring.

De afkodede genomer af disse historiske prøver blev derefter sammenlignet med moderne Phytophthora stammer fra Europa, Afrika og Amerika. Resultaterne gjorde det muligt for forskerne at spore patogenens udvikling, herunder hvor og hvornår HERB-1 og US-1-stammerne sandsynligvis divergerede.

Ifølge undersøgelsen, Phytophthora infestans stammede i Mexicos Toluca Valley. Da europæere og amerikanere først kom til Mexico i det 16. århundrede, oplevede patogen øget genetisk mangfoldighed, og i begyndelsen af ​​1800'erne havde HERB-1 Phytophthora belastning opstod og blev bragt ud af Mexico, sagde forskerne.

Ved sommeren 1845 var HERB-1-stammen ankommet til europæiske havne, og kartoffelsygdommen spredte sig gennem Irland og Det Forenede Kongerige, hvilket forårsagede den irske kartoffel hungersnød. I det 20. århundrede, som nye sorter af kartofler blev introduceret, blev HERB-1-stammen til sidst erstattet af US-1 Phytophthora belastning, forskerne sagde.

Udviklende rødme

Denne evolutionære forandring kan have været ansporet af indførelsen af ​​nye aflsmetoder, der tyder på, at avlsteknikker kan påvirke den genetiske sminke af plantepatogener.

"Måske blev denne stamme udslettet, da de første resistente kartoffelsorter blev opdrættet i begyndelsen af ​​det 20. århundrede," siger forfatteren Kentaro Yoshida, en forsker ved The Sainsbury Laboratory i Det Forenede Kongerige, i en erklæring. "Det er sikkert, at disse resultater vil hjælpe os til at forstå dynamikken i nye patogener."

Den nye undersøgelse markerer første gang forskerne har afkodet genomet af et plantepatogen og dets vært fra tørrede herbariumprøver.

"Herbaria repræsenterer en rig og uudnyttet kilde, hvorfra vi kan lære en enorm mængde om den historiske fordeling af planter og deres skadedyr - og også om historien om de mennesker, der voksede disse planter," sagde Yoshida.

Yoshida og hans kolleger rapporterer deres resultater i et papir, der blev indsendt 17. maj til offentliggørelse i tidsskriftet eLife.

Følg Denise Chow på Twitter @denisechow. Følg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Originalartikel på WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com