バナナの終末は近いが、生物学者はバナナの生存の鍵を見つけたかもしれない

スーパーマーケットで売られているバナナや朝食に食べられているバナナは、Fusarium oxysporum f.sp. cutense (Foc) tropical race 4 (TR4) と呼ばれる真菌病原体によって引き起こされる Fusarium バナナ萎凋病 (FWB) のせいで機能的絶滅の危機に瀕しています。

しかし、マサチューセッツ大学アマースト校が率いる国際的な科学者チームによる最近の研究により、Foc TR4 は 1950 年代に商業用バナナの収穫を一掃した菌株から進化したものではなく、この新しい菌株の毒性は一酸化窒素の生成に関連するいくつかの補助遺伝子によって引き起こされると思われることが分かりました。

この研究は、 ネイチャー微生物学これにより、これまで抑制されていなかった Foc TR4 の拡散を、制御はできなくても遅らせることができる治療法や戦略への道が開かれます。

「今日私たちが食べているバナナは、あなたの祖父母が食べていたバナナと同じではありません。昔のもの、グロスミシェルバナナは、1950年代の最初のフザリウム菌の流行の犠牲となり、機能的に絶滅しました」と、マサチューセッツ大学アマースト校の生化学および分子生物学教授で、この論文の主任著者であるリージュン・マー氏は言う。

現在、市販されているバナナの中で最も人気のある種類は、グロス・ミシェルの絶滅に対する耐病性対応として育成されたキャベンディッシュ種です。約 40 年間、キャベンディッシュ バナナは、世界の商業用バナナの大半を供給する広大な単一栽培農園で世界中で繁栄しました。

しかし、1990年代までには、キャベンディッシュバナナの好景気は終わりを迎え始めていた。「バナナ萎凋病が再び発生した」と、マ氏の指導の下、マサチューセッツ大学アマースト校の生物進化生物学プログラムで博士号を取得した主執筆者ヨン・チャン氏は言う。「それは東南アジアからアフリカ、中央アメリカへと野火のように広がった」

「私たちはこの10年間、バナナ萎凋病の新たな発生を研究してきました」と、フザリウム・オキシスポラムの専門家であるマー氏は言う。フザリウム・オキシスポラムは単一の種ではなく、さまざまな植物宿主に影響を及ぼすことに特化した数百の異なる変種からなる「種複合体」である。これらの変種は、共通のコアゲノムに加えて、株特有の補助遺伝子の獲得によって決定される。

「キャベンディッシュバナナを枯らす病原菌TR4は、グロスミシェルバナナを壊滅させた種から進化したものではないことが分かっています。TR4のゲノムには、一酸化窒素の生成に関連する補助遺伝子がいくつか含まれており、これがTR4の毒性の重要な要因であると思われます。」

この結論に至るために、ヨン、マー、および中国、南アフリカ、米国の大学の共著者らは、グロスミシェルバナナを攻撃する菌株を含む、世界中から集められた 36 種類の Foc 菌株の配列を解析し、比較しました。その後、マサチューセッツ大学アマースト校応用生命科学研究所の協力を得て、チームは、現在発生しているバナナ萎凋病の原因である Foc TR4 が、宿主に侵入するために、真菌性一酸化窒素の生成と解毒の両方にいくつかの補助遺伝子を使用していることを発見しました。

研究チームは、これらの活動がキャベンディッシュバナナの病気の蔓延にどのように寄与しているかをまだ正確には把握していないが、一酸化窒素の生成を制御する2つの遺伝子が除去されると、Foc TR4の毒性が大幅に低下することを突き止めることができた。

「これらの補助的な遺伝子配列を特定することで、Foc TR4の拡散を緩和、あるいは制御するための多くの戦略的な道が開かれる」とヨン氏は言う。

それでも、マー氏は、私たちのお気に入りの朝食食品の一つが直面している究極の問題は、単一栽培の実践であるとすぐに指摘する。

「巨大な商業作物に多様性がなければ、病原菌の格好の標的になります」と彼女は言う。「次にバナナを買うときは、地元の専門食品店で入手できるかもしれないいくつかの異なる品種を試してみてください。」