Brambor zasažený P. infestans, patogenem zodpovědným za hladomor irských brambor. Přesný kmen zapojený do hladomoru 1840 je nyní identifikován poprvé. Obrázek přes USDA
Téměř 150 let, počínaje koncem 17. století, existovaly miliony lidí žijících v Irsku převážně z jedné plodiny: brambor. V roce 1845 si zemědělci všimli, že listy jejich brambor byly pokryty tajemnými tmavými skvrnami. Když vytáhli brambory ze země, většina z nich byla zmenšená, svižná a nepoživatelná. Plíseň se šíří znepokojivě rychle a výtěžky z toho roku sklízí na polovinu. V roce 1846 klesla sklizeň brambor na jednu čtvrtinu původní velikosti.
Tato nemoc - spolu s politickým systémem, který požadoval, aby Irsko vyváželo velké množství kukuřice, mléka a masa do Anglie - vedlo k rozšířenému hladomoru a téměř všech málo dostupných brambor bylo snězeno, což způsobilo nedostatek semenních brambor, které zajistily hladovění téměř deset let. Nakonec zemřelo přes milion lidí a další milion emigroval, aby unikl katastrofě, což způsobilo pokles populace Irska zhruba o 25 procent; ostrov dosud nedosáhl úrovně před hladomorem.
V té době byla věda za plísní špatně pochopena a většina věřila, že byla způsobena houbou. Během dvacátého století vědci určili, že to bylo způsobeno oomycete (eukaryot typu houby) zvané Phytophthora infestans . Bez přístupu ke vzorkům z období 1840. let však nemohli přesně identifikovat, který kmen organismu byl zodpovědný.
Nyní se mezinárodní skupina vědců vrátila a vzorkovala DNA irských bramborových listů uchovaných ve sbírkách londýnských Kew Gardens od roku 1847. Při tom objevili, že jedinečný, dosud neznámý kmen P. infestans, který nazývají HERB -1 způsobil plíseň.
Irské bramborové listy z roku 1847, výška hladomoru, používané jako součást studie. Obrázek přes eLife / Kew Gardens
Vědci z laboratoře Sainsbury ve Velké Británii a institutů Maxe Plancka v Německu dospěli k nálezu v rámci projektu, který sekvenuje DNA z 11 různých zachovaných historických vzorků a 15 moderních, aby sledoval vývoj patogenu v čase, publikoval dnes v časopise eLife .
V současné době je P. infestans distribuován po celém světě, přičemž převážná většina se skládá z destruktivního kmene US-1. Většina ostatních kmenů P. infestans se vyskytuje pouze v mexickém údolí Toluca, kde jsou divoké odrůdy brambor domorodé, takže vědci dlouho věřili, že za hladomor 1840. Let byl zodpovědný US-1.
Když však vědci extrahovali malé kousky neporušené DNA ze starých vyschlých bramborových listů, původně odebraných z Irska, Velké Británie, Evropy a Severní Ameriky, a porovnali je se současnými vzorky P. infestans, zjistili, že kmen zodpovědný za hladomor se mírně lišil od dnešních US-1.
Na základě své analýzy genetické variace mezi dvěma kmeny a jinými historickými vzorky naznačují, že někdy v letech 1842 nebo 1843 jej předchůdce kmene HERB-1 P. infestans z Mexika do Severní Ameriky a poté Evropa, možná obsažená v bramborách, které lodě přepravovaly jako jídlo pro své cestující. Brzy se rozšířil po celém světě a v Irsku spustil hladomor a přetrvával až do 70. let, kdy vymřel a byl z velké části nahrazen kmenem USA-1. Dva kmeny se pravděpodobně rozdělí někdy brzy poté, co je jejich společný předek z Mexika.
Studie je poprvé, kdy byla genetika rostlinného patogenu analyzována extrakcí DNA ze sušených rostlinných vzorků, což otevírá možnost, aby vědci mohli studovat další choroby rostlin na základě historických sbírek botanických zahrad a herbářů po celém světě. Lepší pochopení vývoje chorob rostlin v průběhu času, tým říká, by mohlo být nápomocné při hledání způsobů, jak pěstovat robustnější odrůdy rostlin, které jsou odolné vůči patogenům, které dnes infikují rostliny.
