Bạn Nhà Nông

Ký sinh trùng là đầu mối phát triển của các bệnh cây trồng

Ảnh minh họa

Một nghiên cứu tổng hợp mới về nấm Albugo candida (A. candida), nguyên nhân của bệnh gỉ sắt màu trắng (gỉ trắng) của các loại rau, đã tiết lộ những hiểu biết quan trọng vào sự phát triển của các bệnh thực vật để hỗ trợ sản xuất nông nghiệp và an ninh lương thực toàn cầu.

Làm thế nào để các ký sinh trùng nói chung có thể thích nghi rộng rãi với nhiều ký chủ là một câu hỏi lớn trong sự tiến hóa của chúng. Ký sinh trùng đã thích nghi với cơ chế bảo vệ của ký chủ và trong nhiều trường hợp, sự thích nghi này là cụ thể cho một loài vật chủ cụ thể.

A. candida là một tác nhân gây bệnh có thể dễ dàng bị nhầm lẫn với một loại nấm dù đã được rất xa với nấm. Ký sinh trùng thực vật có thể phát triển trên nhiều loại cây xa liên quan đến các loại rau họ cải. Một số các thực vật là cỏ dại vườn phổ biến mà chúng ta thấy tại Norwich ở Anh (và trên toàn thế giới) và các loại cây rau khác như súp lơ.

Dự án ("Albugon") được dẫn đầu bởi Giáo sư Jonathan Jones tại The Sainsbury Lab (TSL), Norwich. Một nhóm các nhà khoa học tại TSL, bao gồm Mark McMullan, làm việc tại The Genome Analysis Centre (TGAC), sử dụng trình tự bộ gen để xác định sự khác biệt quan trọng giữa các loài A. candida khi lây nhiễm giữa cỏ dại và các loại cây trồng khác nhau. Nghiên cứu cho thấy rằng các chủng ký sinh trùng lây nhiễm các thực vật khác nhau mang các thông tin của gen riêng biệt, nhưng vẫn thực hiện phân đoạn chia sẻ của bộ gen, chỉ ra gần đây và tiếp tục trao đổi gen giữa các loài phát triển trên các loại ký chủ khác nhau. Điều này cho thấy cuộc đua ký sinh trùng lây nhiễm các loài cây trồng có thể được thường xuyên tiếp nhận truyền biến thể di truyền từ các loài lây nhiễm từ cỏ dại.

"Chúng tôi rất ngạc rằng các loài Albugo khác nhau cho thấy bằng chứng về sự trao đổi gien, mặc dù chúng phát triển trên các loài vật chủ khác nhau", Giáo sư Jonathan Jones nói. "Tuy nhiên, sau đó chúng tôi nhận ra rằng điều này có thể được giải thích bởi khả năng phi thường của Albugo phá hỏng cơ chế phòng vệ của vật chủ. Một cách đơn giản, chúng tôi tin rằng Albugo ức chế miễn dịch của cây chủ để nó có thể có xâm nhập vào bên trong."

"Tương tác và sự tiến hóa của thực vật và vi sinh vật là cơ bản để sản xuất nông nghiệp và an ninh lương thực toàn cầu. Do những tiến bộ trong nghiên cứu bộ gen, giúp ta có thể nhìn vào rất nhiều bộ gen của nhiều loài hoang dã", tiến sĩ Mark McMullan, Population & Evolutionary Biologist in the Plant & Microbial Genomics Group at TGAC và là tác giả đầu tiên của nghiên cứu.

"Điều này đã mở ra cánh cửa cho các nhà khoa học tiến hành phân tích bộ gen của chúng bằng cách sử dụng kỹ thuật di truyền quần thể, sự kết hợp các phương pháp tiên tiến đã bắt đầu phát triển từ lâu trước khi khám phá ra cấu trúc của DNA. Việc áp dụng các phương pháp này sẽ tiếp tục thúc đẩy sự hiểu biết của chúng ta về quá trình tiến hóa của tác nhân gây bệnh thực vật."

H.A dịch (http://www.sciencedaily.com)