Việc giải mã bộ gene của nấm gây bệnh góp phần giúp tăng tính bền vững của ngành trồng chuối, ví dụ như phát triển tính kháng bệnh của cây chuối. Hai nghiên cứu này đã được công bố trên PLOS Genetics vào ngày 11 tháng 08.

Nhóm nấm Sigatoka

Bệnh Sigatoka do một nhóm ba loại nấm gần loài  - đốm vàng lá sigatoka (Pseudocercospora musae), đốm lá eumusae (Pseudocercospora eumusae) và đốm đen lá sigatoka (Pseudocercospora fijiensis) – là các tác nhân gây bệnh lớn trên cây chuối trong nhiều thế kỷ qua.

Bệnh đốm vàng lá sigatoka là loại đầu tiên trong 3 loại được ghi nhận ở chuối, mặc dù ngày nay bệnh đốm lá eumusae và bệnh đốm đen sigatoka mới là các tác nhân gây ảnh hưởng nặng nhất, trong đó đốm đen sigatoka gây ra những thiệt hại lớn nhất đối với ngành công nghiệp chuối trên toàn thế giới. Bào tử nấm gây bệnh đốm đen sigatoka có trong không khí và tác động đến lá cây chuối ở cả quy mô nhỏ và lớn, nếu không phun thuốc sẽ gây ra thiệt hại lớn về năng suất. Bệnh này cũng làm giảm chất lượng trái cây, gây chín sớm.  Loại chuối Cavendish, giống thường được trồng ở khắp nơi trên toàn thế giới, đặc biệt nhạy cảm với nấm gây đốm đen sigatoka. Chuối Cavendish di truyền đồng nhất, vì vậy một khi nhiễm bệnh có khả năng nhiễm hàng loạt ở những cây khác.

Giải mã trình tự DNA với tiềm năng kiểm soát dịch bệnh

Gert Kema, Giáo sư khoa Bệnh học thực vật nhiệt đới (Tropical Phytopathology) đại học Wageningen và chuyên gia về cây chuối giải thích: “Bệnh đốm đen sigatoka tác động đáng kể đến xã hội, sinh thái và nền kinh tế trên toàn thế giới. Nhờ việc giải mã các trình tự DNA của nấm Pseudocercospora, chúng ta đang có được một cái nhìn sâu sắc hơn về sự tương tác giữa nấm gây bệnh và chuối. Điều này cung cấp cho chúng ta những phương hướng giúp tăng tính bền vững cho ngành trồng chuối, tốt hơn với môi trường, người dân địa phương và nền kinh tế. Ví dụ: những hiểu biết sâu về bệnh cho chúng ta cơ hội để phát triển ngành chuối phù hợp theo hướng sản xuất và xuất khẩu, và các cách đề kháng chống lại nấm gây bệnh đốm đen sigatoka.

Hy vọng rằng những phát hiện mới về DNA của nấm gây bệnh đốm đen sigatoka sẽ đưa ra giải pháp  trong việc phát triển các sản phẩm thuốc bảo vệ thực vật thân thiện với môi trường. Do đó, có thể làm giảm lượng phun thuốc diệt nấm, hạn chế các vấn đề sức khỏe của nhân công do tiếp xúc với thuốc, tốt cho môi trường xung quanh các hộ dân.

Cây chuối và những bệnh gây hại

Chuối là cây ăn quả hàng đầu của Thế giới, xét về thực phẩm đứng thứ tư trên toàn cầu, có đến 140 triệu tấn chuối được trồng hàng năm ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới. Tuy nhiên, cây chuối rất dễ bị bệnh, dẫn đến giảm sản lượng nghiêm trọng, đặt ra mối đe doạ đối với an ninh lương thực thế giới. Theo UC Davis , nhà nghiên cứu bệnh học phân tử cây trồng cho rằng, ngành công nghiệp chuối toàn cầu có thể bị xoá sổ chỉ trong vòng 5 đến 10 năm bởi sự phát triển nhanh của các bệnh do nấm gây ra. Hiện tại, phức hợp bệnh sigatoka có thể tác động làm giảm sản lượng chuối từ 50-70% nếu không được kiểm soát. Việc quản lý bệnh cần dùng hơn 50 loại thuốc diệt nấm mỗi năm, gây tốn kém cho người nông dân với quy mô nhỏ

Tìm giải pháp bằng cách thăm dò bộ gene

“Chúng tôi đã phát hiện hai tác nhân gây bệnh cùng góp phần trong một mô hình thay đổi tương đương trong chu trình chuyển hoá cốt lõi cho phép chúng khai thác hiệu quả hơn nguồn dinh dưỡng có trong chuối”. Stergiopoulos nói, người cùng với nhà tin sinh học Ti-Cheng Chang nhận định. Ông nỗ lực phân tích bộ gene nấm gây đốm lá eumusae và nấm gây đốm vàng sigatoka, so sánh kết quả của mình với trình tự bộ gene của nấm gây đốm đen  sigatoka trước đây.

Họ phát hiện ra rằng nấm gây đốm lá eumusae và đốm đen sigatoka trở nên độc hơn cho cây chuối không chỉ bằng cách ngưng hoạt động hệ thống miễn dịch mà còn bằng cách thích ứng với quá trình chuyển hoá để phù hợp hơn với vật chủ, cho phép chúng tiếp thu và đồng hoá các chất dinh dưỡng hiệu quả hơn từ vật chủ.
 
“Đây là lần đầu tiên  chúng ta hiểu về cơ sở di truyền quá trình tiến hoá của độc lực ở những bệnh do nấm gây ra, do đó, chúng ta có thể can thiệp được”, Steriopoulos nói.

Tham khảo thêm: 
Môi trường nuôi cấy mô chuối
Siêu chuối có thể cứu hàng triệu người
Môi trường kiểm nghiệm bệnh lý trên thực vật.

Nguồn tham khảo: Sciencedaily.com