Peruna, johon vaikuttaa P. infestans, taudinaiheuttaja, joka on vastuussa Irlannin peruna-nälänhätistä. Tarkka 1840-luvun nälänhädän kanta on nyt tunnistettu ensimmäistä kertaa. Kuva USDA: n kautta
Miljoonat Irlannissa asuvat ihmiset saivat lähes 150 vuoden ajan, 1700-luvun lopulta lähtien, suurelta osin yhden sadon: perunan. Sitten, vuonna 1845, viljelijät huomasivat, että perunakasvien lehdet peitettiin salaperäisissä tummissa pilkulla. Kun he vetivät perunoita maasta, suurin osa oli kutistunut, sieninen ja syötäväksi kelpaamaton. Tappi levisi hälyttävän nopeasti, sahaten sadot kyseisen vuoden sadosta puoliksi. Vuoteen 1846 mennessä sato perunatiloilta oli pudonnut neljännekseen alkuperäisestä koosta.
Tauti - yhdessä poliittisen järjestelmän kanssa, joka vaati Irlantia viemään suuria määriä maissia, meijeria ja lihaa Englantiin - aiheutti laajalle levinnyttä nälänhätä, ja melkein kaikki niistä harvoista saatavilla olevista perunoista syötiin, mikä aiheutti siemenperunoiden pulaa, joka takasi nälkään jatkumisen. lähes kymmenen vuoden ajan. Viime kädessä yli miljoona ihmistä kuoli ja toinen miljoona muutti pakoon katastrofin vuoksi, mikä aiheutti Irlannin väestön vähenemisen noin 25 prosentilla. saari ei ole vieläkään saavuttanut nälänhädäntään edeltävää väestömääräänsä tänään.
Tuolloin leikkauksen taustalla oleva tiede oli huonosti ymmärretty, ja uskoi sen suurimmaksi osaksi sieni. Kahdennenkymmenennen vuosisadan aikana tutkijat päättivät, että sen aiheutti munasolu (sienen kaltainen eukaryootti), nimeltään Phytophthora infestans . Ilman pääsyä 1840-luvun näytteisiin he eivät kuitenkaan pystyneet tunnistamaan tarkalleen, mikä organismin kanta oli vastuussa.
Nyt kansainvälinen tutkijaryhmä on palannut takaisin ja ottanut näytteitä Lontoon Kew Gardens -kokoelmissa vuodesta 1847 säilyneistä irlantilaisista perunalehdistä. Niitä tehdessään he havaitsivat, että ainutlaatuinen, aiemmin tuntematon P. infestans -kanta, jota he kutsuvat HERB -1 aiheutti tappion.
Irlannin perunanlehtiä vuodelta 1847, nälänhätäkorkeutta, käytettiin osana tutkimusta. Kuva eLife / Kew Gardens -sovelluksen kautta
Tutkijat Ison-Britannian Sainsburyn laboratoriosta ja saksalaisista Max Planck -instituuteista tulivat havaintoon osana projektia, joka sekvensoi DNA: ta 11 erilaisesta säilyneestä historiallisesta näytteestä ja 15 nykyaikaisesta näytteestä patogeenin kehityksen seuraamiseksi ajan myötä, julkaistu tänään eLife- lehdessä.
Tällä hetkellä P. infestans on levinnyt maailmanlaajuisesti, suurimman osan muodostaen tuhoisa kanta US-1. Suurin osa muista P. infestans -kannoista esiintyy vain Meksikon Tolucan laaksossa, jossa villin perunan lajikkeet ovat alkuperäiskansoja, joten tutkijat uskoivat pitkään, että US-1 oli vastuussa 1840-luvun nälänhätästä.
Mutta kun tutkijat uuttivat pieniä osia ehjää DNA: ta vanhoista kuivuneista perunanlehdistä, jotka oli alun perin kerätty Irlannista, Isosta-Britanniasta, Euroopasta ja Pohjois-Amerikasta, ja vertaamalla niitä nykyisiin P. infestans -näytteisiin, he havaitsivat, että kanta nälänhädän aiheuttamat erottivat hieman nykyisestä USA-1: stä.
Kahden kannan ja muiden historiallisten näytteiden välisen geneettisen variaation analyysin perusteella he viittaavat siihen, että joskus vuonna 1842 tai 1843 P. infestansin HERB-1-kannan esi-isä teki sen Meksikosta Pohjois-Amerikkaan ja sitten Eurooppa sisälsi ehkä perunoita, joita laivat kantoivat ruuana matkustajilleen. Pian se levisi ympäri maailmaa ja aiheutti nälänhätän Irlannissa. Se jatkui 1970-luvulle saakka, jolloin se kuoli ja korvasi suurelta osin USA-1-kannat. Nämä kaksi kantaa todennäköisesti jakautuivat toisistaan joskus pian sen jälkeen kun heidän yhteinen esi-isänsä teki sen Meksikosta.
Tutkimus on ensimmäinen kerta, kun kasvipatogeenin genetiikkaa on analysoitu uuttamalla DNA kuivatuista kasvinäytteistä, mikä antaa mahdollisuuden, että tutkijat voivat tutkia muita kasvisairauksia kasvitieteellisten puutarhojen ja herbarioiden historiallisten kokoelmien perusteella ympäri maailmaa. Ryhmä kertoo, että kasvisairauksien kehityksen ymmärtäminen ajan myötä voi olla hyödyllinen keino selvittää tapoja kasvattaa vankempia kasvilajeja, jotka ovat vastustuskykyisiä nykyisin kasveja tartuttaville patogeeneille.
