Před sto lety se objevila agresivní plíseň, která téměř vyhubila kávu. Vědci ji teď oživili

Experti z Oxfordské univerzity a londýnské Imperial College laboratorně oživili plíseň, která ve dvacátém století způsobila dvě epidemie vadnutí kávy a poznamenala trh s touto plodinou. Nový výzkum ukazuje, že plíseň v průběhu let pravděpodobně zvýšila svou schopnost infikovat kávovník tím, že získala geny od blízce příbuzné plísně, která způsobuje vadnutí celé řady plodin. Studie vyšla v časopise BMC Genomics.

Choroba vadnutí kávy se v moderní době objevila dvakrát. Poprvé to bylo během epidemie, která začala ve 20. letech 20. století; plíseň tehdy napadla širokou škálu odrůd kávy a pod kontrolu se ji podařilo dostat teprve po třiceti letech, hlavně díky změnám v hospodaření, které spočívaly ve vypalování napadených stromů a hledání přirozené odolnosti kávy. Roli hrály i šlechtitelské programy, které vybíraly odolnější odrůdy rostlin.

Podruhé se vrátila v sedmdesátých a značně rozšířila v devadesátých letech. Experti tehdy identifikovali dvě oddělené populace choroby, přičemž každá z nich infikuje pouze určité druhy kávy: jedna arabiku v Etiopii, druhá robustu ve východní a střední Africe.

Škody africkým zemědělcům způsobuje dosud (například v roce 2011 v Tanzanii nákaza zničila 55 tisíc kávovníků odrůdy robusta, což odpovídá více než dvaadvaceti milionům šálků kávy), a vědci nyní chtěli zjistit, jak oba dva zmíněné kmeny vznikly.

Výzkumný tým z Imperial College London, Oxfordské univerzity a zemědělské neziskové organizace CABI studoval historické vzorky a probudil dva zmrazené kmeny. Poté vědci sekvenovali genomy těchto plísní a zkoumali jejich DNA. Hledali tam důkazy změn, které plísni pomohly infikovat arabiku i robustu.

Zjistili, že novější plísně, které se už specializovaly na různé druhy kávy, mají větší genomy než dřívější kmeny, a identifikovali geny, které mohly houbám pomoci překonat obranu rostlin a přežít v nich – a následně způsobit onemocnění.

Banánová blízkost

Vědci také zjistili, že některé geny jsou velmi podobné genům nalezeným u jiné, blízce příbuzné plísně, která napadá více než 120 různých plodin, včetně banánů v subsaharské Africe, a způsobuje takzvanou panamskou nemoc, jež v současné době devastuje nejoblíbenější odrůdu, banány Cavendish.

Ví se, že kmeny této houby napadající banány, si mohou vyměňovat geny, což jim dává schopnost infikovat nové odrůdy, přenos jejich genů na jiný druh plísně ale zatím nebyl pozorován. Autoři předpokládají, že k přenosu mohlo dojít, protože oba druhy někdy žijí v těsné blízkosti na kořenech kávovníku a banánovníku, a je tedy možné, že kávová houba získala tyto výhodné geny od svého banánového souseda.

Káva a banány se totiž často pěstují společně, protože kávovníkům vyhovuje stín poskytovaný vyššími banánovníky. Podle vědců by jejich studie mohla naznačovat, že nepěstování plodin s blízce příbuznými chorobami, jako jsou banány a káva, společně by mohlo snížit možnost vzniku nových kmenů plísní, které kávu ničí.

Nové možnosti

Tyto poznatky by se mohly podle autorů uplatnit i u jiných kulturních rostlin, kde by podobné evoluční skoky mohly provést i další blízce příbuzné rostlinné patogeny, a způsobit tak vznik nových chorob.

Hlavní autorka studie Lily Pecková uvedla: „Používání stále většího množství chemických látek a fungicidů v boji proti novým chorobám plodin není pro spoustu zemědělců ani udržitelné, ani cenově dostupné. Pokud místo toho pochopíme, jak se nové typy chorob vyvíjejí, můžeme pěstitelům poskytnout znalosti, které potřebují ke snížení rizika, že se nové choroby vůbec objeví.“

Vědecká zjištění by zemědělce mohla navést k udržitelnějším způsobům ochrany svých plodin – například těm, kdy nebudou kávu sázet společně s jinými plodinami nebo že zabrání hromadění rostlinných zbytků, které by mohly být útočištěm příbuzné houby.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

VideoNapůl pes, napůl liška. Vědci zintenzivnili výzkum záhadné šelmy

Pes krátkouchý patří k jedné z nejhůř popsaných psovitých šelem světa. Je dokonale adaptovaný na svůj domov, hluboké pralesy v Amazonii, ale kvůli jejich ohrožení těžbou i klimatickou změnou i on stále rychleji mizí. Bolivijští biologové teď nasadili několik týmů na jeho výzkum, nejčastěji se ale setkávají s tím, že už v dané oblasti tento tvor vůbec nežije. Přesto se už podařilo vědcům zachytit přibližně šest set interakcí s ním. Doufají, že se tak o tvorovi dozví víc a získají informace potřebné pro jeho ochranu.
před 2 hhodinami

Archeologové našli v Litoměřicích hrob starý přes šest tisíc let

Archeologové objevili v Litoměřicích doklad neolitického osídlení Dómského pahorku. Na dohled od biskupské rezidence našli hrob starý přes šest tisíc let s kosterními pozůstatky patnáctiletého chlapce, zbytky domu, ale také svatební prstýnek z 12. století a další cenné předměty. O nálezech informovalo litoměřické biskupství.
před 4 hhodinami

Zpomalte vývoj AI, volají zaměstnanci předních technologických firem

Více než 1100 zaměstnanců předních technologických firem vyzvalo americkou vládu, aby podpořila mezinárodní spolupráci na vytvoření nástrojů, které by umožnily řídit tempo vývoje nejpokročilejší umělé inteligence (AI). Podle nich se vývoj zrychluje natolik, že současné bezpečnostní a regulační mechanismy nemusejí udržet krok, uvedla agentura Reuters.
před 5 hhodinami

Evropu přiklopí tepelná kupole, opět přijdou rizikové čtyřicítky

Přelom července a srpna přinese do Evropy nejen poslední třetinu léta, ale hlavně další velmi silnou vlnu veder s extrémními teplotami a celou řadou rizik. Její příčinou bude opět takzvaný omega blog, který vytlačí ze severní Afriky nad evropský kontinent teplý vzduch. Důsledkem bude už čtvrtá vlna veder této sezony, při níž se nad Středomořím i střední Evropou usadí teplotní kupole.
před 5 hhodinami

Včasné vyšetření a testování nádoru může snížit úmrtí na rakovinu plic

Počet úmrtí na rakovinu plic může podle českých lékařů snížit včasný záchyt při vyšetřování lidí bez příznaků v takzvaném screeningu a podrobnější genetické testování nádorů. Uvedli to na tiskové konferenci České pneumologické a ftizeologické společnosti České lékařské společnosti Jana Evangelisty Purkyně.
včera v 14:43

Čínští vědci geneticky upravili mozek šestileté dívky. Zemřela, oni to utajili

Odborný časopis Science odhalil skandál v čínské vědě, kdy lékaři provedli experimentální genovou terapii u dítěte se vzácnou poruchou DNA. A to přesto, že věděli, že naděje na úspěch je malá.
včera v 13:12

Francouzské požáry si vytvářejí vlastní počasí. Vznikají v nich samovolně blesky

Požáry ve Francii vyhnaly z domovů přes čtvrt milionu lidí, spálily obrovské množství lesů, polí i pastvin. A na začátku týdne získaly takovou intenzitu, že začaly ovlivňovat i počasí. Britská stanice BBC informovala, že v nich vznikaly blesky.
včera v 11:52

Žijeme v době úpadku jazyků. Maxima dosáhly v době bronzové

Na celém světě se v současnosti používá přibližně 7500 jazyků, přičemž mezi nejrozšířenější patří angličtina, čínština, hindština, španělština, arabština a francouzština, a to jak z hlediska rodilých, tak nerodilých mluvčích. To zní jako velká spousta jazyků – ovšem ani zdaleka to není tolik, jako někdejší historické maximum, kdy lidé mluvili desítkami tisíc různých řečí, napsala agentura Reuters.
včera v 08:49

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.