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爱尔兰马铃薯饥荒病原体引发了六大洲的疫情

病叶照片。
智利一种受晚疫病影响的植物。北卡罗来纳州立大学的研究人员追踪了P. infestans菌株的进化,这种病原体导致了19世纪40年代的爱尔兰马铃薯饥荒,并继续危害世界各地的植物。照片由Jean Ristaino提供。

立即发布

琼Ristaino

北卡罗莱纳州立大学(North Carolina State University)的研究人员继续追踪导致19世纪40年代爱尔兰马铃薯饥荒的植物病原体不同菌株的进化,这种植物病原体在袭击欧洲之前在美国扎根。

北卡州立大学植物病理学家研究了来自六大洲37个国家的约140个病原样本的基因组——历史上的和现代的,以追踪不同菌株的进化5种,是马铃薯和番茄植株晚疫病的主要原因。

该研究发表于科学报告研究显示,在近四分之三(73%)的样本中发现了被称为FAM-1的历史谱系,并且在所有六大洲都有发现。

“FAM-1的传播比以前认为的要广泛得多,从欧洲沿着英国殖民地的贸易路线传播到亚洲和非洲,”他说Jean Ristaino, William Neal Reynolds植物病理学特聘教授和本研究的通讯作者。“这一谱系的发现跨度超过140年。”

fam1在1843年的美国和两年后的英国和爱尔兰引发了马铃薯晚疫病的爆发。在哥伦比亚的历史样本中也发现了这种病毒,表明它起源于南美。fam1在欧洲引发了大规模的、使人衰弱的晚疫病爆发,随后留下了饥饿和移民。里斯泰诺认为,病原体是通过南美船只上受感染的土豆或直接从美国受感染的土豆传入欧洲的。

FAM-1在美国存活了大约100年,但后来被一种叫做US-1的病原体的不同菌株取代,Ristaino说。

“US-1不是FAM-1的直系后代,而是一个姐妹血统,”Ristaino说。“我们在27%的样本中发现了US-1,而且发现的时间要晚得多。”

自那以后,US-1已经被来自墨西哥的更激进的病原体菌株挤出了美国。在墨西哥种植并进口到美国的冬季番茄作物是这种病原体的港湾,Ristaino说。

该研究还表明,病原体首先在土豆中传播,然后进入番茄。病原体不太可能在船舱里的成熟西红柿中传播,Ristaino说。

这种病原体的影响不仅限于175年前对爱尔兰马铃薯作物的大量破坏。他说,全世界每年花费数十亿美元试图控制这种病原体。发展中国家的土豆尤其脆弱,因为杀真菌剂更少,而且往往买不起。

Amanda Saville是一名研究技术员,在Ristaino实验室工作,也是这篇论文的合著者。资金由美国农业部的农业和食品研究计划(拨款5197- ncsu - usada -3179和拨款2011-68004-30154)和北卡罗莱纳州农业研究服务处提供。

-kulikowski -

由FAM-1基因型引起的全球历史性大流行5种在六大洲”

作者:北卡罗莱纳州立大学的Amanda C. Saville和Jean B. Ristaino

发表: 2021年6月11日科学报告

DOI: 10.1038 / s41598 - 021 - 90937 - 6

摘要: fam1基因型5种导致了19世纪40年代美国和欧洲的疫病,也导致了爱尔兰的饥荒。我们检测了从1845年到1991年收集的6个大陆的140个标本,并使用12 plex微卫星基因分型(SSR)鉴定了历史标本中存在的FAM-1和mtDNA谱系(Herb-1/Ia)。在大约73%的历史标本中检测到fam1,并在6个大洲发现。US-1基因型在除澳大利亚/大洋洲以外的所有大陆上发现的时间都晚于FAM-1,仅在27%的样本中发现。FAM-1是在几乎所有可获得样本的前英国殖民地中检测到的第一个基因型。来自历史暴发样本的数据表明fam1基因型广泛、多样,并从欧洲传播到亚洲和非洲。在144年的时间里,饥荒蔓延到了6个大洲,并在欧洲的全球殖民期间继续蔓延。相比之下,现代的血统p . 5在某些区域迅速发生移位和性重组。

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