北卡罗来纳州立大学的研究人员继续追踪导致 1840 年代爱尔兰马铃薯饥荒的不同植物病原体菌株的进化,该饥荒在袭击欧洲之前在美国扎根。
北卡罗来纳州植物病理学家研究了来自六大洲 37 个国家的约 140 个历史和现代病原体样本的基因组,以追踪不同的致病疫霉菌株的进化,这是马铃薯和番茄植物晚疫病的主要原因。
这项发表在《科学报告》上的研究表明,在近四分之三 (73%) 的样本中发现了名为 FAM-1 的历史谱系,并且在所有六大洲都发现了这种谱系。
“FAM-1 的传播范围比之前假设的要广泛得多,沿着英国殖民地贸易路线从欧洲传播到亚洲和非洲,”该研究的通讯作者、威廉·尼尔·雷诺兹植物病理学特聘教授让·里斯坦诺说。“该谱系也在 140 多年的时间里被发现。”
FAM-1 于 1843 年在美国引起马铃薯晚疫病爆发,两年后在英国和爱尔兰爆发。在哥伦比亚的历史样本中也发现了它——这表明它起源于南美。FAM-1 在欧洲引发了大规模且使人衰弱的晚疫病爆发,随之而来的是饥饿和迁徙。里斯泰诺推测,病原体是通过南美船只上的受感染马铃薯或直接从美国受感染的马铃薯到达欧洲的。
Ristaino 说,FAM-1 在美国存活了大约 100 年,但随后被一种名为 US-1 的不同病原体菌株所取代。
“US-1 不是 FAM-1 的直系后代,而是姐妹血统,”里斯坦诺说。“我们在研究中 27% 的样本中发现了 US-1,但发现它们的时间要晚得多。”
自那以后,US-1 被源自墨西哥的更具侵略性的病原体菌株挤出了美国。Ristaino 说,在墨西哥种植并进口到美国的冬季番茄作物含有病原体。
该研究还表明,病原体首先在马铃薯中传播,然后又蔓延到西红柿中。里斯坦诺说,病原体不太可能在船舱内的成熟西红柿中传播。
病原体的影响不仅限于大约 175 年前爱尔兰马铃薯作物的大量减少。里斯坦诺说,全世界每年花费数十亿美元试图控制病原体。发展中国家的马铃薯尤其容易受到影响,因为杀菌剂的供应较少,而且往往买不起。