Saviez-vous que les bananes que vous mangez aujourd’hui sont pas le même typeComme celles que les gens mangeaient il y a quelques générations ? La banane que vous avez peut-être mangée au petit-déjeuner aujourd’hui est une variété appelée banane Cavendish, tandis que celle qui était dans les épiceries jusque dans les années 1950 était une variété appelée Gros Michel, qui a été éradiquée par une maladie appelée fusariose du bananier, ou FWB.
Le FWB de Gros Michel a été causé par Fusarium oxysporum course 1un champignon pathogène qui affecte les bananes. Cette infection fongique tue une plante en occupant son système vasculaire, bloquant le transport de l’eau et des minéraux.
Il serait difficile de trouver une banane Gros Michel dans les supermarchés américains aujourd’hui. krares/iStock via Getty Images Plus
Les biologistes végétaux ont développé le Fusarium-variété Cavendish résistante au mildiou pour remplacer le Gros Michel. Pourtant, au cours des dernières décennies, une résurgence de la FWB causée par une souche différente du même champignon appelé course tropicale 4, ou TR4menace une fois de plus la production mondiale de bananes.
Comment est-ce que Fusarium oxysporum acquérir la capacité de surmonter la résistance et d’infecter autant de plantes différentes ?
Le génome en deux parties de F. oxysporum
Je suis génomicien qui a passé la dernière décennie à étudier la évolution génétique de Fusarium oxysporumEn tant que complexe d’espèces, F. oxysporum peut provoquer des maladies de flétrissement et de pourriture des racines plus de 120 espèces de plantesCertaines souches peuvent également infecter les gens.
En 2010, mon laboratoire découvert que chaque F. oxysporum le génome peut être divisé en deux parties:un génome central partagé par toutes les souches qui code pour des fonctions essentielles d’entretien et un génome accessoire variant d’une souche à l’autre qui code pour des fonctions spécialisées comme la capacité d’infecter un hôte végétal spécifique.
Chaque espèce de plante possède une réponse immunitaire sophistiquée pour se défendre contre l’invasion microbienne. Ainsi, pour établir une infection, chaque F. oxysporum La souche utilise son génome accessoire pour supprimer le système de défense unique d’une plante. Cette compartimentation fonctionnelle permet F. oxysporum pour augmenter considérablement sa gamme d’hôtes.
La structure génomique de Fusarium oxysporum lui permet d’avoir une large gamme d’hôtes, tels que les tomates, les concombres et la pastèque. Edward L. Barnard, Département de l’agriculture et des services aux consommateurs de Floride, Bugwood.org, CC BY-SA
Dans notre recherche récemment publiée, mon équipe et mes collègues en Chine et en Afrique du Sud ont découvert que la souche TR4 qui tue les bananes Cavendish a une origine évolutive différente et des séquences différentes dans son génome accessoire par rapport à la souche qui a tué les bananes Gros Michel.
En examinant l’interface où la souche TR4 se bat avec son hôte bananier Cavendish, nous avons découvert que certains de ses gènes accessoires activés libérer de l’oxyde nitriqueun gaz nocif pour la banane Cavendish. Cette explosion soudaine de gaz toxiques facilite l’infection en désarmant le système de défense de la plante. En même temps, le champignon se protège en augmentant la production de substances chimiques qui détoxifient l’oxyde nitrique.
Accroître la diversité des bananes
En retraçant la propagation mondiale de cette nouvelle version de Fusarium oxysporumnous avons réalisé qu’une des principales causes de la récente résurgence de cette infection fongique est la domination de l’industrie internationale de la banane par une clone unique de banane.
La culture de différentes variétés de bananes peut rendre l’agriculture plus durable et réduire la pression des maladies sur une seule culture. Les agriculteurs et les chercheurs peuvent lutter contre la fusariose de la banane en identifiant ou en développant des variétés de bananes qui sont tolérantsou résistant à TR4. Nos résultats suggèrent qu’une autre façon de protéger les bananes Cavendish serait de concevoir des capteurs d’oxyde nitrique efficaces pour réduire la pression toxique de l’explosion de gaz.
L’industrie de la banane a des origines sombres.
Il est difficile d’imaginer comment un consommateur qui aime simplement manger des bananes pourrait participer à la lutte contre la maladie qui ravage les cultures de bananes. Pourtant, ce sont les consommateurs qui déterminent le marché et les agriculteurs sont obligés de cultiver ce que le marché exige.
Vous pouvez contribuer à accroître la diversité des bananes dans votre supermarché en essayant intentionnellement une ou plusieurs des des centaines d’autres variétés de bananes existantes lorsqu’ils se présentent là-bas. Vous pouvez également acheter des variétés locales d’autres fruits et produits agricoles pour aider à préserver les plantes diversité et soutenir les producteurs locaux.
La collaboration entre scientifiques, agriculteurs, industries et consommateurs du monde entier peut contribuer à éviter de futures pénuries de bananes et d’autres cultures.
Li-Jun Ma est professeur de biochimie et de biologie moléculaire à l’UMass Amherst. Cet article est republié à partir de La Conversation sous un Licence Creative Commons. Lisez le article original.
