Il fungo che causa la malattia del caffè ha ripetutamente assorbito segmenti di DNA da un patogeno fungino correlato, il che ha contribuito a successive epidemie della malattia. Lily Peck dell’Imperial College di Londra, Regno Unito, riporta queste nuove scoperte in uno studio pubblicato il 5 dicembre sulla rivista open-access PLOS Biology .
Nel secolo scorso, le epidemie di malattia del caffè, causate dal patogeno fungino Fusarium xylarioides , hanno avuto un impatto grave sulla produzione di caffè nell’Africa subsahariana. Nonostante sia stato scoperto nel 1927, si sa ancora poco sulla genetica e l’evoluzione del patogeno, e questa comprensione è fondamentale per gestire le epidemie future.
Nel nuovo studio, i ricercatori hanno confrontato i genomi di 13 ceppi storici che abbracciano sei decenni e molteplici epidemie per indagare come il patogeno si è evoluto e adattato alle sue piante ospiti. Hanno scoperto che F. xylarioides è composto da almeno quattro lignaggi distinti: uno specializzato per vivere sulle piante di caffè arabica, uno adattato alle piante di caffè robusta e due lignaggi storici che hanno infettato più specie di caffè. I ricercatori hanno anche trovato prove che questi ceppi avevano ripetutamente ricevuto segmenti di DNA da un altro patogeno fungino, F. oxysporum , che ha migliorato la capacità di F. xylarioides di infettare le piante di caffè. Queste aggiunte di DNA, chiamate trasferimento genico orizzontale, hanno probabilmente contribuito alla ripetuta comparsa della malattia dell’avvizzimento del caffè nel continente africano.
Studi precedenti hanno dimostrato che simili eventi di trasferimento genico orizzontale hanno contribuito a nuove epidemie di altri patogeni, tra cui la peronospora della patata, alcuni patogeni fungini del grano e Aspergillus fumigatus , un fungo che infetta più comunemente individui immunodepressi. I ricercatori hanno concluso che l’uso di tecniche genomiche su ceppi storici di funghi, campionati durante il secolo scorso e conservati in collezioni di colture, fornirebbe un modo potente per indagare ulteriormente il ruolo del trasferimento genico orizzontale nelle epidemie fungine.
Gli autori aggiungono: “Un approccio storico mostra l’importanza dei trasferimenti orizzontali e dei grandi elementi mobili nell’emergere di nuovi tipi di malattie. Se riusciamo a capire come si evolvono i nuovi tipi di malattie, possiamo dare ai coltivatori le conoscenze di cui hanno bisogno per ridurre il rischio che emergano nuove malattie in primo luogo”.
Accedi al documento disponibile gratuitamente in PLOS Biology
Contatto: Lily Peck, ldpeck@ucla.edu
Citazione: Peck LD, Llewellyn T, Bennetot B, O’Donnell S, Nowell RW, Ryan MJ, et al. (2024) I trasferimenti orizzontali tra specie fungine di Fusarium hanno contribuito a successive epidemie di malattia del caffè. PLoS Biol 22(12): e3002480. https://doi.org/10.1371/ journal.pbio.3002480
Finanziamento: questa ricerca è stata supportata dal Natural Environment Research Council [numero di sovvenzione NE/L002515/1 (LDP) e NE/S010866/1 (TGB).] I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio, nella raccolta e analisi dei dati, nella decisione di pubblicare o nella preparazione del manoscritto.
Immagine 1 Didascalia: Una foglia di Coffea arabica infetta da Fusarium xylarioides , un patogeno dell’avvizzimento vascolare e agente causale della malattia dell’avvizzimento del caffè. La foglia mostra ingiallimento, un tipico sintomo precoce dell’infezione, poiché il patogeno colonizza lo xilema della pianta.
Immagine 1 Credito : Lily Peck (CC- BY 4.0)
Didascalia dell’immagine 2: Specificità dell’ospite degli isolati di Gibberella xylarioides raccolti da Coffea arabica e C. canephora su piantine delle rispettive specie ospiti.
Immagine 2 Credito: fotografo A. Girma; Malattia del caffè ; a cura di Julie Flood; 2009; Specificità dell’ospite degli isolati di Fusarium xylarioides raccolti da caffè arabica e caffè robusta su piantine delle rispettive specie ospiti ; CAB International, Wallingford, Regno Unito (distribuito con autorizzazione CC-BY 4.0 )
