العثور على طريقة لإنقاذ الموز من الانقراض

هل تعلم أن الموز الذي تأكله اليوم ليس من النوع نفسه الذي كان الناس يأكلونه قبل بضعة أجيال؟

إن الموز الذي ربما تناولته اليوم مع وجبة الإفطار هو من نوع يسمى موز كافنديش، في حين أن الموز الذي كان موجودًا في محلات البقالة حتى الخمسينيات من القرن العشرين كان من نوع يسمى جروس ميشيل، والذي قُضي عليه بواسطة مرض يسمى ذبول الفيوزاريوم في الموز، أو FWB.

كان سبب مرض FWB في جروس ميشيل هو Fusarium oxysporum race 1، وهو مرض فطري يصيب الموز. إذ تقتل هذه العدوى الفطرية النبات عن طريق احتلال نظامه الوعائي، مما يمنع نقل الماء والمعادن.

لقد طوّر علماء الأحياء النباتية صنف كافنديش المقاوم للفوزاريوم ليحل محل جروس ميشيل. مع ذلك، وعلى مدى العقود القليلة الماضية، عاد FWB الناجم عن سلالة مختلفة من الفطر نفسه تسمى السلالة الاستوائية 4، أو TR4، للظهور مجددًا مهددًا مرة أخرى إنتاج الموز العالمي.

ولكن، كيف اكتسبت فطريات الفيوزاريوم أوكسيسبوروم القدرة على التغلب على المقاومة وإصابة العديد من النباتات المختلفة؟

الجينوم ثنائي التكوين ل F. oxysporum

أنا متخصص في علم الجينوم، وقد قضيت العقد الماضي في دراسة التطوّر الجيني لفطر الفيوزاريوم أوكسيسبوروم. وكمجموعة من الأنواع، يمكن لفطر الفيوزاريوم أوكسيسبوروم أن يسبب ذبول وتعفّن الجذور في أكثر من 120 نوعًا من النباتات. كما يمكن أن تصيب سلالات معينة منه البشر.

وفي عام 2010، اكتشف مختبري أن كل جينوم F. oxysporum يمكن تقسيمه إلى قسمين: جينوم أساسي مشترك بين جميع السلالات يُشفّر الوظائف الحيوية الأساسية، وجينوم إضافي يختلف من سلالة إلى أخرى يُشفّر وظائف متخصصة مثل القدرة على إصابة مضيف نباتي معين.

يتمتع كل نوع من النباتات باستجابة مناعية متطوّرة للدفاع ضد الغزو الميكروبي. لذلك، ولتثبيت العدوى، تستخدم كل سلالة من F. oxysporum جينومها الإضافي لقمع نظام الدفاع الفريد للنبات. ويسمح هذا التقسيم الوظيفي ل F. oxysporum بزيادة نطاق العدوى داخل مضيفه بشكل أكبر.

في بحثنا المنشور حديثًا، وجد فريقي وزملائي في الصين وجنوب إفريقيا أن سلالة TR4 التي تقتل موز كافنديش لها أصل تطوّري مختلف وتسلسلات مختلفة في الجينوم الإضافي الخاص بها مقارنةً بالسلالة التي قتلت موز جروس ميشيل.

وعند النظر إلى الواجهة التي تتصارع فيها سلالة TR4 مع مضيفها الموز كافنديش، وجدنا أن بعض جيناتها الإضافية المنشطة تطلق أكسيد النيتريك، وهو غاز ضار بموز كافنديش.

إن هذا الاندفاع المفاجئ للغازات السامة يسهل العدوى من خلال نزع سلاح نظام الدفاع في النبات. وفي الوقت نفسه، يحمي الفطر نفسه من خلال زيادة إنتاج المواد الكيميائية التي تزيل سموم أكسيد النيتريك.

زيادة تنوع الموز

عند تتبع الانتشار العالمي لهذه النسخة الجديدة من Fusarium oxysporum، أدركنا أن السبب الرئيسي لعودة ظهور هذه العدوى الفطرية مؤخرًا هو هيمنة استنساخ واحد من الموز على تجارته الدولية.

إذ يمكن أن تجعل زراعة أنواع مختلفة من الموز الزراعة أكثر استدامة وقد تساعد في تقليل ضغط المرض على محصول واحد. ويمكن للمزارعين والباحثين التحكم في ذبول الفيوزاريوم من الموز من خلال تحديد أو تطوير أصناف الموز التي تتحمل أو تقاوم TR4.

كما تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى وجود طريقة أخرى لحماية موز كافنديش وهي تصميم كاسحات أكسيد النيتريك الفعالة لتقليل الضغط السام الناتج عن انفجار الغاز.

قد يكون من الصعب أن نتخيل كيف يمكن لمستهلك يستمتع بتناول الموز أن يشارك في المعركة ضد المرض الذي يدمر محاصيله. ومع ذلك، فإن المستهلكين هم الذين يحدّدون السوق، ويضطر المزارعون إلى زراعة ما يطلبه السوق.

يمكنك المساعدة في زيادة تنوع الموز في السوبر ماركت الخاص بك عن طريق تجربة نوع واحد أو أكثر من مئات الأنواع الأخرى من الموز الموجودة عندما تظهر هناك. كما يمكنك شراء أنواع محلية من الفاكهة والمنتجات الزراعية الأخرى للمساعدة في الحفاظ على تنوع النباتات ودعم المزارعين المحليين.

إن التعاون بين العلماء والمزارعين والصناعة والمستهلكين في جميع أنحاء العالم يمكن أن يساعد في تجنب النقص المستقبلي في الموز والمحاصيل الأخرى.

لي جون ما، أستاذ الكيمياء الحيوية والبيولوجيا الجزيئية، جامعة ماساتشوستس أمهرست.