حددت دراسة جديدة نُشرت في مجلة "علم أمراض النبات" لأول مرة الأنماط الجينية لـ P. infestans ، مما تسبب في الإصابة بآفة متأخرة في مناطق زراعة البطاطس الرئيسية في جاوة بإندونيسيا.
يعود الفضل إلى مرض اللفحة المتأخرة في البطاطس باعتباره سبب مجاعة البطاطس الأيرلندية الكبرى في عام 1845. وقد أطلق عليه أسوأ الأمراض المعروفة للبطاطس. يأمل المزارعون في إيجاد حلول فعالة ودائمة للآفات المتأخرة مع استمرار الباحثين في الدراسة والفهم إنفستانس فيتوفثورا ، الكائنات الحية الدقيقة التي تشبه الفطريات التي تسبب المرض.
دراسة جديدة التوصيف الوراثي والنمط الظاهري لسكان Phytophthora infestans في جافا ، إندونيسيا، المنشور في علم أمراض النبات لأول مرة يحدد الأنماط الجينية ، أو سلالات P. infestans، التي تسبب اللفحة المتأخرة في مناطق زراعة البطاطس الرئيسية في جزيرة جاوة في إندونيسيا ، وثانيًا ، تفحص التنوع في التركيب الجيني في P. infestans السكان في تلك المناطق.
يستخدم الباحثون تقنيات التربية لتطوير الحلول التي توفر مقاومة P. infestans. لذا ، فإن فهم الأنماط الجينية والتنوع الجيني للعوامل الممرضة وكيفية تطورها هو المفتاح لتحقيق مقاومة دائمة ودائمة للمرض ، "يلاحظ الدكتور فيليب وارتون ، الأستاذ المشارك في كلية الزراعة وعلوم الحياة في جامعة أيداهو و المؤلف الرئيسي للنشر.
تعاون باحثون أمريكيون من جامعة أيداهو وجامعة مينيسوتا وجامعة ولاية ميتشيغان مع زملائهم من المركز الإندونيسي للتكنولوجيا الحيوية الزراعية وبحوث الموارد الوراثية وتطويرها (ICABIOGRAD) لجمع ودراسة P. infestans عينات على مدى أربع سنوات (2016-19) من 15 موقعًا في تسع مقاطعات في جاوة ، إندونيسيا. كشف تحليل الأقمار الصناعية الدقيقة أن تفشي اللفحة المتأخرة في هذه المقاطعات كان سببه EU_2_A1 ، وهو نوع وراثي أوروبي ، وأنماط وراثية أخرى مرتبطة ارتباطًا وثيقًا بـ EU_2_A1 ولكنها فريدة من نوعها في إندونيسيا.
تشير هذه النتائج إلى أن النمط الجيني الأصلي الذي تم إدخاله في إندونيسيا ربما كان EU_2_A1 وأن هناك تطورًا مستمرًا في هذه المجموعات بسبب معدل الطفرات المرتفع وعدم وجود ضغط اختيار من مضيفات البطاطس المعرضة للإصابة التي يتم زراعتها حاليًا في إندونيسيا.
فريق البحث هو جزء من إطعام مستقبل التكنولوجيا الحيوية شراكة البطاطس (BPP). ويهدف المشروع ، بقيادة جامعة ولاية ميتشيغان ، إلى جلب البطاطس المعدلة وراثيًا والمقاومة للآفات المتأخرة إلى صغار المزارعين في بنغلاديش وإندونيسيا.
يعد تطوير البطاطس المعدلة وراثيًا عملية متعددة الخطوات حيث يتم إدخال جين (جينات) معينة في جينوم صنف البطاطس المطلوب. يمكن أن يؤدي التعبير البروتيني عن الجين (الجينات) في النبات إلى تغييرات في الطريقة التي يتفاعل بها النبات مع عوامل الإجهاد مثل العدوى بمسببات الأمراض. في هذا المشروع ، تم إدخال ثلاثة جينات من أنواع البطاطس البرية المعروفة بتقديمها مقاومة طبيعية لمرض اللفحة المتأخرة في الأصناف المفضلة لدى المزارعين والمستهلكين. والنتيجة هي صنف بطاطس مفضل يتمتع بحماية دائمة من الأمراض.
تشمل فوائد البطاطس المقاومة لللفحة المتأخرة تقليل التعرض لمبيدات الفطريات الكيميائية. تقدر وارتون أن الرش الكيميائي الحالي لمبيدات الفطريات المستخدمة للسيطرة على اللفحة المتأخرة يمكن تقليله بنسبة تصل إلى 90٪. يوضح وارتون: "هذا يقلل بشكل كبير من الاتصال المباشر بين المزارعين وعائلاتهم بالمواد الكيميائية الاصطناعية التي غالبًا ما يتم استخدامها أسبوعياً طوال موسم النمو وغالبًا بدون معدات الحماية الشخصية التي تترك بقايا على أنفسهم وفي التربة وعلى البطاطس". "استخدام أقل لمبيدات الفطريات يعني تعرضًا أقل للمواد الكيميائية الاصطناعية للمزارعين والمستهلكين والبيئة."
قد يؤدي حل مشكلة اللفحة المتأخرة أيضًا إلى تقليل خسائر ما بعد الحصاد وزيادة الغلة. يبدو أن النتائج المبكرة للتجارب الميدانية المحصورة مع ثلاثة جينات من البطاطس المقاومة لللفحة المتأخرة في إندونيسيا تظهر أن هناك علاقة بين غياب المرض وزيادة الغلات.
يقول وارتن: "على الرغم من الحاجة إلى إجراء المزيد من الأبحاث ، إلا أن الدلائل المبكرة تشير إلى أن البطاطس المقاومة لللفحة المتأخرة يمكن أن تفيد أيضًا عددًا متزايدًا من السكان مع زيادة إنتاج المحاصيل" مع توقع تجاوز عدد سكان العالم تسعة مليارات نسمة بحلول عام 2050 والعديد من الأفواه التي يجب إطعامها ، فهذه أخبار إيجابية.
وارتون وفريق شراكة التكنولوجيا الحيوية البطاطس ، الذي أطلق عليه لقب صيادو اللفحة المتأخرة ، أجرت مماثلة P. infestans المسوحات في جميع أنحاء بنغلاديش ، التركيز الجغرافي الآخر للمشروع. ومن المتوقع نشر نتائج هذه الاستطلاعات قريباً.
