Проведя масштабное исследование генетического материала возбудителя фитофтороза P. infestans и других представителей рода Phytophthora, ученые Университета Северной Каролины предоставили дополнительные доказательства того, что P. infestans распространился из Южной Америки в Северную Америку, прежде чем посеять хаос в Ирландии в 1840-х годах. Этот патоген до сих пор вызывает болезнь картофеля и томатов по всему миру.
В ходе исследования были изучены целые геномы P. infestans и близких родственников патогена — Phytophthora andina и Phytophthora betacei, которые встречаются только в Южной Америке. Результаты показали, что эти три вида очень похожи.
«Это одно из крупнейших полногеномных исследований не только P. infestans, но и родственных видов», — говорит Жан Ристайно, заслуженный профессор кафедры патологии растений Университета штата Северная Каролина и автор статьи в журнале PLOS One, описывающей это исследование. «Секвенирование геномов и учет эволюционных связей и миграционных процессов показали, что весь регион Анд является горячей точкой видообразования, когда вид разделяется на два или более отдельных вида».
В последние десятилетия ученые разделились в своих теориях относительно места происхождения P. infestans, причем некоторые выдвигали гипотезу о происхождении из Мексики. Однако в работе показаны явные различия между P. infestans и двумя мексиканскими видами патогенов. «В поисках устойчивости к этому заболеванию основное внимание уделялось дикорастущему виду картофеля в Мексике — Solanum demissum, — который использовался для выведения устойчивых линий картофеля, применявшихся в течение последних 100 лет», — говорит Ристаино.
Это указывает на важность изучения центра происхождения, где хозяин и патоген эволюционировали вместе на протяжении тысяч лет. Изменение климата приводит к усилению засухи в высокогорных районах Анд, поэтому мы можем потерять часть этого картофеля, прежде чем узнаем, может ли он обеспечить устойчивость к фитофторозу. Ристаино добавил, что необходимо провести дополнительные исследования диких видов картофеля в Андах, чтобы узнать больше об устойчивости хозяина к P. infestans.
«Наши данные показывают, что миграции патогена в Южную Америку и из нее были значительнее, чем миграции в Мексику», — говорит Элисон Кумбер, ведущий автор статьи. «Мы обнаружили, что существует поток генов из Анд в Мексику, а также в обратном направлении, поскольку есть большая мексиканская программа по разведению картофеля, и в более поздние времена картофель попадал в регион Анд. Но в исторические времена все было наоборот».
«Исторические P. infestans — образцы, собранные в 1845-1889 годах, — первыми разошлись со всеми другими популяциями P. infestans, а современные южноамериканские и мексиканские популяции демонстрируют общее происхождение от исторических P. infestans», — говорит Ристайно. «Современная глобальная торговля, по-видимому, способствует смешению популяций патогена в Южной Америке и Мексике».