العلماء يسابقون الزمن لإنقاذ الموز من الانقراض

هل تعلم أن الموز الذي تتناوله اليوم ليس من نفس النوع الذي كان الناس يتناولونه قبل بضعة أجيال؟

الموز الذي نراه اليوم هو نوع يسمى موز كافنديش، في حين أن الموز الذي كان موجودًا في محلات البقالة حتى الخمسينيات من القرن الماضي كان نوعًا يسمى جروس ميشيل، ولكنه انقرض بسبب مرض فطري يقتل النبات عن طريق احتلال نظامه الوعائي، ومنع نقل المياه والمعادن.

وطور علماء الأحياء النباتية صنف كافنديش المقاوم للمرض الفطري ليحل محل جروس ميشيل. ومع ذلك، على مدى العقود القليلة الماضية، فإن عودة هذا المرض الناجم عن سلالة مختلفة من نفس الفطر تسمى السلالة الاستوائية 4، أو TR4، تهدد مرة أخرى إنتاج الموز العالمي.

يقول لي جن ما، أستاذ الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية لمجلة لايف ساينس: أنا متخصص في علم الجينوم وأمضيت العقد الماضي في دراسة التطور الجيني لفطريات الفيوزاريوم أوكسسبوروم. وباعتبارها مجموعة من الأنواع، يمكن لفطريات الفيوزاريوم أوكسسبوروم أن تسبب أمراض الذبول وتعفن الجذور في أكثر من 120 نوعًا من النباتات. كما يمكن لبعض السلالات أن تصيب البشر أيضًا.

في عام 2010، اكتشف العالم أن كل جينوم من فطريات الفيوزاريوم أوكسسبوروم يمكن تقسيمه إلى جزأين: جينوم أساسي مشترك بين جميع السلالات، وجينوم إضافي يختلف من سلالة إلى أخرى يشفر وظائف متخصصة مثل القدرة على إصابة مضيف نباتي معين.

لكل نوع من أنواع النباتات استجابة مناعية متطورة للدفاع ضد الغزو الميكروبي. لذا، لتثبيت العدوى، تستخدم كل سلالة من فطريات الفيوزاريوم أوكسسبوروم جينومها الإضافي لقمع نظام الدفاع الفريد للنبات. يسمح هذا التقسيم الوظيفي لفطريات فيوزاريوم أوكسبوروم بزيادة نطاق مضيفها بشكل كبير.

في الدراسة، وجد فريق البحث المشترك من الصين وجنوب إفريقيا أن سلالة TR4 التي تقتل موز كافنديش لها أصل تطوري مختلف وتسلسلات مختلفة في جينومها الإضافي مقارنة بالسلالة التي قتلت موز جروس ميشيل، يتلخص في أن بعض جيناتها الإضافية النشطة تطلق أكسيد النيتريك، وهو غاز ضار بموز كافنديش.

يسهل هذا الانفجار المفاجئ من الغازات السامة العدوى عن طريق نزع سلاح نظام دفاع النبات. وفي الوقت نفسه، يحمي الفطر نفسه من خلال زيادة إنتاج المواد الكيميائية التي تزيل سموم أكسيد النيتريك.

في تتبع الانتشار العالمي لهذه النسخة الجديدة من Fusarium oxysporum، أدرك الباحثون أن السبب الرئيسي لعودة ظهور هذه العدوى الفطرية مؤخرًا هو هيمنة استنساخ واحد من الموز على صناعة الموز الدولية.

يمكن أن تؤدي زراعة أصناف مختلفة من الموز إلى جعل الزراعة أكثر استدامة وتقليل ضغط المرض على محصول واحد، وتحديد أو تطوير أصناف الموز المقاومة لـ TR4، حسب تقرير ساينس ألرت.

تشير النتائج إلى طريقة أخرى لحماية موز كافنديش تتمثل في تصميم أجهزة فعالة لإزالة أكسيد النيتريك لتقليل الضغط السام لانفجار الغاز.