Un fungo sta minacciando il caffè

Roma – Un fungo patogeno, Fusarium xylarioides, continua a rappresentare una minaccia significativa per la produzione di caffè e, dunque, per i redditi nell’Africa subsahariana. A lanciare l’allarme un gruppo di scienziati, tra cui quelli dell’Imperial College di Londra, dell’Università di Oxford e del CABI, che hanno sottolineato come ripetuti focolai di malattia del caffè abbiano minacciato le varietà arabica e robusta del caffè. Lo studio, pubblicato sulla rivista PLoS Biology, supporta precedenti scoperte, basate su marcatori del DNA ed esperimenti di incrocio, che suggerivano che F. xylarioides è un complesso di specie contenente popolazioni distinte e specifiche per ogni ospite. Gli scienziati confermano la presenza di lignaggi geneticamente differenziati con diversa specificità dell’ospite per il caffè arabica e robusta e dimostrano che il patogeno fungino, F. xylarioides, ha ripetutamente assorbito segmenti di DNA “trasferiti orizzontalmente” da una categoria fungina correlata di Fusarium, che ha contribuito a successive epidemie della malattia. Il caffè è una fonte primaria di reddito per oltre 12 milioni di famiglie in Africa e contribuisce a una quota significativa delle entrate fiscali in molti di questi paesi, con l’Etiopia, ad esempio, che registra un valore di esportazione di 762,8 milioni di dollari all’anno. Tuttavia, ripetute epidemie di malattia del caffè hanno continuato a decimare la produzione di caffè nell’Africa orientale e centrale sin dagli anni Venti, influenzando le rese e i redditi degli agricoltori. Nell’ambito di questo studio, gli scienziati hanno confrontato i genomi di 13 ceppi storici di F. xylarioides, risalenti a sei decenni fa, provenienti dalla Culture Collection del CABI, per identificare il processo evolutivo alla base di queste ripetute epidemie di malattia del caffè. Matthew Ryan, responsabile della ricerca senior presso le risorse biologiche del CABI e coautore dell’articolo, ha co-supervisionato lo studio con l’autore principale della ricerca e Lily Peck, dell’Imperial College di Londra, e Tim Barraclough, dell’Università di Oxford. “Per migliorare la gestione delle malattie causate da patogeni fungini, come il Fusarium xylarioides, è fondamentale comprendere la loro struttura genetica e il loro potenziale evolutivo”, ha detto Peck. “Abbiamo scoperto che F. xylarioides comprende almeno quattro lignaggi distinti: uno specifico dell’ospite per l’arabica, uno per la robusta e due lignaggi storici isolati da varie specie di caffè”, ha continuato Peck. “La presenza o l’assenza di grandi regioni genomiche in questi lignaggi ha mostrato che i trasferimenti orizzontali di geni effettori, vale a dire geni che sono importanti per stabilire un’infezione di successo, hanno contribuito a stabilire la specificità dell’ospite”, ha proseguito Peck. I trasposoni, noti anche come “geni saltanti”, sono sequenze di DNA che possono muoversi nei genomi. Si trovano in molti organismi, tra cui batteri, lieviti, esseri umani, topi, moscerini della frutta e rane. Grazie alla trascrittomica è stato dimostrato che i geni effettori e altri enzimi carboidrati-attivi, importanti nella scomposizione delle pareti cellulari delle piante, risultano altamente espressi durante l’infezione del caffè arabica da parte di ceppi patogeni di arabica. “I nostri risultati supportano l’ipotesi che i trasferimenti genici orizzontali abbiano contribuito alla ripetuta insorgenza della malattia del caffè”, ha spiegato Barraclough. “I risultati della ricerca mostrano potenzialmente cosa sta accadendo più ampiamente in relazione ai funghi e offrono agli scienziati la possibilità di sviluppare ulteriormente lo studio del dott. Peck in futuro”, ha affermato Ryan. “Il fatto che i trasferimenti genici orizzontali tra due diverse specie di Fusarium abbiano contribuito alla ripetuta comparsa della malattia del caffè è un meccanismo chiave per comprendere cosa sta accadendo più ampiamente nei funghi, ance se in quale misura non lo sappiamo”, ha sottolineato Ryan. Gli scienziati suggeriscono che il trasferimento orizzontale potrebbe essere avvenuto in una “nicchia condivisa”, poiché sia ​​F. xylarioides che F. oxysporum sono agenti patogeni trasmessi dal suolo e sono stati isolati dalle radici e dal legno di alberi affetti dalla malattia del caffè in Etiopia e nell’Africa centrale, nonché dalle radici di un banano nell’Africa centrale. “La conoscenza dei meccanismi di trasferimento orizzontale e dei presunti taxa, categorie, di donatori potrebbe aiutare a progettare future strategie di intercoltura, che riducano al minimo il rischio di trasferimento di geni effettori tra taxa di Fusarium strettamente correlati”, hanno concluso gli autori.(30Science.com)