Картоф, засегнат от P. infestans, патогенът, отговорен за ирландския картофен глад. Точният щам, участващ в глада от 1840-те години, сега е идентифициран за първи път. Изображение чрез USDA
За почти 150 години, започвайки от края на 17-ти век, милиони хора, живеещи в Ирландия, пресяват до голяма степен от една реколта: картофа. След това, през 1845 г., земеделските производители забелязали, че листата на техните картофени растения са покрити в мистериозни тъмни прорези. Когато теглеха картофи от земята, повечето бяха свити, каши и несъедни. Ударът се разпространява тревожно бързо, като намалява наполовина добивите от реколтата през тази година. До 1846 г. реколтата от картофените ферми е спаднала до една четвърт от първоначалния си размер.
Заболяването - заедно с политическа система, която изисква Ирландия да изнася големи количества царевица, млечни продукти и месо в Англия - доведе до всеобщ глад и почти всички малко налични картофи бяха изядени, което доведе до недостиг на семена от картофи, които гарантираха, че гладуването ще продължи за близо десетилетие. В крайна сметка над един милион души загинаха, а друг милион емигрира, за да избяга от бедствието, вследствие на което населението на Ирландия е намаляло с приблизително 25 процента; островът все още не е достигнал нивата си от преди глад на населението днес.
По онова време науката, която стои зад болестта, беше слабо разбрана и повечето вярваха, че е причинена от гъбички. През ХХ век учените определят, че тя е причинена от оомицет (подобен на гъби еукариот), наречен Phytophthora infestans . Въпреки това, без достъп до екземплярите от ерата от 1840 г., те не можеха да идентифицират точно кой щам на организма е отговорен.
Сега международна група учени се върна назад и взе проба от ДНК на ирландски картофени листа, запазени в колекциите на лондонските градини Kew от 1847 г. По този начин те откриха, че уникален, неизвестен досега щам от P. infestans, който наричат HERB -1 предизвика леката.
Ирландски картофени листа от 1847 г., височината на глада, използвани като част от изследването. Изображение чрез eLife / Kew Gardens
Изследователите от лабораторията Сайнсбъри във Великобритания и институтите Макс Планк в Германия стигнаха до откритието като част от проект, секциониращ ДНК от 11 различни запазени исторически проби и 15 модерни, за да проследят еволюцията на патогена във времето, публикувана днес в списание eLife .
В момента P. infestans се разпространява по целия свят, като по-голямата част се състои от разрушителния щам US-1. Повечето от другите щамове на P. infestans се срещат само в долината на Толука в Мексико, където дивите сортове картофи са местни, така че учените отдавна вярват, че US-1 е бил виновен за глада от 1840-те.
Но когато изследователите извлекли малки парченца непокътната ДНК от старите изсъхнали картофени листа, първоначално събрани от Ирландия, Великобритания, Европа и Северна Америка, и ги сравниха с съвременните екземпляри от P. infestans, те откриха, че щамът отговорните за глада се различаваха леко от днешните US-1.
Въз основа на техния анализ на генетичната вариация между двата щама и другите исторически проби, те предполагат, че някъде през 1842 или 1843 г. прародителят на щама HERB-1 от P. infestans го е изкарал от Мексико в Северна Америка и след това до Европа, може би съдържаща се в картофите, които корабите пренасяха като храна за своите пътници. Скоро тя се разпространи по целия свят, предизвиквайки глад в Ирландия и продължава до 70-те години на миналия век, когато умира и е до голяма степен заменен от щама US-1. Двата щама вероятно се разделят скоро след като техният общ прародител го извади от Мексико.
Изследването е първият път, когато генетиката на растителен патоген е анализирана чрез извличане на ДНК от изсушени растителни проби, което отваря възможността изследователите да изучават други болести по растенията въз основа на историческите колекции на ботаническите градини и хербарии по света. По-доброто разбиране на развитието на болестите по растенията с течение на времето, според екипа, би могло да допринесе за намирането на начини за размножаване на по-здрави сортове растения, устойчиви на патогените, които заразяват растенията днес.
