Nazwij to tajemnicą rozwiązaną.
Badacze z North Carolina State University zdecydowanie wskazują, że południowoamerykańskie Andy to miejsce, z którego pochodzi irlandzki patogen głodu ziemniaczanego, Phtytophthora infestans.
W szeroko zakrojonym badaniu materiału genetycznego P. infestans i innych przedstawicieli gatunku Phytophthora badacze z NC dostarczyli więcej dowodów na to, że P. infestans rozprzestrzenił się z Ameryki Południowej do Ameryki Północnej, zanim w latach czterdziestych XIX wieku siał spustoszenie w Irlandii. Patogen nadal powoduje zarazę ziemniaka i pomidorów na całym świecie.
Większość dowodów zawartych w badaniu porównuje całe genomy P. infestans z genomami blisko spokrewnionych patogenów – Phytophthora andina i Phytophthora betacei – które występują wyłącznie w Ameryce Południowej. Wyniki pokazują, że te trzy gatunki są bardzo podobne.
„To jedno z największych badań całego genomu nie tylko P. infestans, ale także linii siostrzanych” – powiedział Jean Ristaino, William Neal Reynolds, wybitny profesor patologii roślin na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej i współautor artykułu w PLOS One który opisuje badanie. „Sekwencjonując te genomy i uwzględniając powiązania ewolucyjne i wzorce migracji, pokazujemy, że cały region andyjski jest gorącym miejscem specjacji, czyli miejsca, w którym gatunek dzieli się na dwa lub więcej odrębnych gatunków”.
W ostatnich dziesięcioleciach naukowcy byli podzieleni w swoich teoriach na temat miejsca pochodzenia P. infestans, a niektórzy stawiali hipotezę, że pochodzi ona z Meksyku, a nie z Ameryki Południowej. Jednak w artykule wykazano wyraźne różnice pomiędzy P. infestans a dwoma meksykańskimi gatunkami patogenów, P. mirabilis i P. ipomoea.
„Wiele poszukiwań odporności na tę chorobę skupiało się na dzikim gatunku ziemniaka żyjącym w Meksyku – Solanum demissum – który był używany do hodowli odpornych linii ziemniaków używanych przez ostatnie 100 lat” – powiedział Ristaino.
„To wskazuje, jak ważne jest przyjrzenie się centrum pochodzenia, gdzie żywiciel i patogen ewoluowały razem przez tysiące lat” – powiedziała. „Zmiany klimatyczne powodują większą suszę na wyższych wysokościach w Andach, więc możemy stracić część tych ziemniaków, zanim dowiemy się, czy będą w stanie zapewnić odporność na zarazę”. Ristaino dodał, że potrzebne są dalsze badania w celu zbadania gatunków dzikich ziemniaków z Andów, aby dowiedzieć się więcej na temat odporności żywicieli na P. infestans.
„Nasze dane pokazują, że miało miejsce więcej migracji patogenu do i z Ameryki Południowej, a migracje do i z Meksyku są w porównaniu z tym niewielkie” – powiedziała Allison Coomber, była absolwentka stanu NC i główna autorka badania papier. „Odkryliśmy, że nastąpił przepływ genów z Andów do Meksyku, ale także na odwrót, ponieważ istnieje duży meksykański program hodowli ziemniaków, a ziemniaki trafiły do regionu Andów od niedawna. Ale w czasach historycznych było odwrotnie .”
„Historyczna P. infestans – próbki zebrane w latach 1845–1889 – jako pierwsza oddzieliła się od wszystkich innych populacji P. infestans, przy czym współczesne populacje Ameryki Południowej i Meksyku wykazały wspólne pochodzenie wywodzące się z historycznej P. infestans” – powiedział Ristaino . „Wydaje się, że współczesny handel światowy przyczynia się do mieszania się populacji patogenów w Ameryce Południowej i Meksyku”.
Amanda C. Saville, specjalistka ds. badań i laboratorium w laboratorium Ristaino oraz Ignazio Carbone, profesor patologii roślin na Uniwersytecie NC, również są współautorami artykułu, wraz z Michaelem Martinem i Vanessą Bieker z Norweskiego Uniwersytetu Nauki i Technologii. Finansowanie pochodziło z krajowego grantu szkoleniowego National Science Foundation (nagroda nr 1828820) oraz z dwóch grantów USDA APHIS Plant Protection Act 7721: AP21PPQ&ST000020 i AP21PPQ&ST000062.