Каков на вкус банан Грос Мишель?
К сожалению, большинство людей упустили возможность составить свое мнение: грибок Fusarium oxysporum вывел этот сорт из коммерческого оборота в 1950-х годах, вызвав смертельное заболевание под названием фузариозное увядание или "панамская болезнь". Сегодня место Грос Мишеля в бакалее занимает новый, менее ароматный сорт банана под названием Кавендиш. В течение короткого времени этот сорт был устойчив к фузариозному увяданию. Однако к 1960-м годам на Тайване был обнаружен F. oxysporum, которому пришелся по вкусу банан Кавендиш. Этот грибок еще не распространился по всему миру, но нестабильность сортов Кавендиша дает представление о продолжающемся нападении грибков на продовольственную безопасность.
Одомашнивание бананов способствовало их опустошению фузариозным увяданием. Семена несовместимы с выращиванием бананов для употребления в пищу, поскольку их семена очень твердые и встроены в плод, поэтому их нелегко извлечь. Бананы, которые мы едим, являются триплоидными, что приводит к образованию плодов без семян (так называемая партенокарпия). Без семян эти одомашненные бананы могут размножаться только бесполым путем в виде клонов.
Поперечные срезы диких и одомашненных бананов, демонстрирующие крупные, вкрапленные семена диких бананов, которые отсутствуют у одомашненных бананов.
Фото: Wikimedia Commons
Семена диких бананов, как бы они ни были непривлекательны, приносят им пользу в двух отношениях: они помогают естественному распространению и, будучи продуктом полового размножения, каждое семя генетически уникально. Это разнообразие важно, поскольку генетическое разнообразие защищает популяцию бананов от стресса, например, от грибковой инфекции, позволяя популяции растений иметь различные фенотипы. Это разнообразие означает, что при атаке патогена одни растения могут выжить, а другие - нет, что позволяет адаптироваться и выжить популяции. Без разнообразия, если стрессовый фактор смертелен для одного банана, то он смертелен для всех.
Однако генетическая вариативность несовместима с промышленным сельским хозяйством, которое в основном опирается на поля, заполненные одним сортом растений (монокультура). Монокультура стандартизирует потребности поля, облегчая уход за ним. Выращивание бананов без семян требует переноса корневища - подземного органа выживания похожего на луковицу, в зимний период. Эта сердцевина является клоном родительского бананового растения. В результате плантации бананов полны растений, которые являются клонами друг друга. Каждый клон на этих плантациях представляет собой стопку костяшек домино, тщательно уложенную современным сельским хозяйством, которую может опрокинуть фузариоз.
Фузариозное увядание
Фузариозное увядание, заболевание, вызываемое F. oxysporum, является распространенным и не специфичным для бананов. Этот грибок также доставляет проблемы выращивающим дыни и томаты. Развитие и проблемы фузариозного увядания схожи у различных растений, восприимчивых к нему. F. oxysporum обычно заражает корни растений в почве и растет в растении, пока не достигнет ксилемы - части сосудистой системы растения, которая работает как лифт для транспортировки воды и питательных веществ, получаемых из почвы, вверх по растению. Гриб растет внутри ксилемы растения, блокируя ее (физически или в результате реакции растения), а затем посылает споры вверх по ксилеме, где они прорастают и еще больше препятствуют поступлению воды. В конечном счете, это приводит к тому, что растения испытывают все большую жажду, что приводит к медленному и общему упадку, когда растение желтеет, увядает и умирает.
F. oxysporum распространен в почве и может выживать на разлагающемся растительном материале. Кроме того, грибок производит несколько типов спор, включая толстостенные хламидоспоры, которые сохраняются в почве в течение длительного стрессового периода. Эта игра в выжидание, в которую играет грибок, делает его практически невозможным для борьбы с ним после его появления.
Виды F. oxysporum подразделяются на "особые формы" (formae speciales или f. sp.), каждая из которых эволюционировала для проникновения в предпочитаемое растение-хозяина. Бананы восприимчивы к F. oxysporum f. sp. cubense. Эта особая форма далее делится по меньшей мере на 4 расы, в зависимости от того, какие сорта бананов они могут заражать. Клоны имеют общую восприимчивость, поэтому на поле с клонами может быть открыт сезон охоты для грибкового патогена. Тропическая раса 1 (TR1) F. oxysporum f. sp. cubense уничтожила бананы сорта Грос Мишель, но сорта Кавендиш оказались устойчивыми. Начиная с 1967 года новая раса под названием TR4 вызывает тревогу в индустрии Кавендиш.
TR4 вызвал тревогу у производителей бананов: существует зловещая нехватка сортов, которые не поддаются фузариозному увяданию. Под угрозой не только многомиллиардная банановая промышленность, но и здоровье тех, кто получает от бананов витамины и клетчатку.
К этой глобальной ситуации с биобезопасностью отнеслись невероятно серьезно. Австралийский департамент сельского хозяйства и рыболовства имеет Панамскую программу TR4 для отслеживания и отчетности по этому грибку. Обнаружение грибка в 2015 году на одной из плантаций в Квинсленде "послужило основанием для уничтожения всех банановых растений на участке", согласно обзору, проведенному по заказу службы биобезопасности Квинсленда. В настоящее время TR4 присутствует в Австралии, Азии, Африке и Южной Америке. Совсем недавно о нем сообщили в Перу.
Фузариозное увядание рисует мрачное будущее для бананов. Оно уже однажды погубило эту отрасль. После обнаружения TR4 необходимо быстро удалить все материалы, связанные с зараженными растениями. Эффективного лечения не существует. Как только грибок попадает в почву, он сохраняется в течение многих лет в виде хламидоспор и сопротивляется фунгицидам, что делает его удаление невероятно трудным.
К счастью, понимание F. oxysporum f. sp. cubense и его патогенеза продвинулось вперед со времен TR1. TR4 уже отслеживается и вызвал скоординированный глобальный ответ. Только время покажет, пойдет ли Кавендиш по пути Грос Мишеля. Возможно, однажды мир узнает вкус сорта, устойчивого к TR4, или Кавендиша, сконструированного для противостояния этой грибковой угрозе.
