ʻO Fusarium xylarioides, he haʻo lawe lepo ke kumu i ka "Maʻi maʻi kofe" nona ka mōʻaukala e hōʻeha nui ai i nā mea kanu kofe. Ua puka mai ka maʻi i nā makahiki 1920 i mālama pono ʻia. Eia naʻe, ua hui hou ka maʻi i ka wā kūpono e alakaʻi ana i nā maʻi maʻi i hoʻopōʻino nui i nā mea kanu. Ua hōʻike ʻia nā haʻawina ma mua e ulu paha ke kumu o ka fungal specie ma ka loaʻa ʻana o nā genes mai nā specie pili. Ua hoʻopaʻa ʻia kahi noiʻi i paʻi ʻia ma ka lā 5 Dekemaba 2024 ʻo ka puka hou ʻana mai o ka maʻi wilt kofe ma muli o ka hoʻololi ʻana o nā ʻano ʻano like ʻole mai nā ʻano fungal pili Fusarium oxysporum i ke kumu kumu kumu Fusarium xylarioides i hiki ai i nā ʻano fungal kumu ke ulu a loaʻa nā mea kūpono. nā ʻano e hoʻopōʻino i nā mea kanu e alakaʻi ana i ka puka hou ʻana o nā maʻi a me ka pōʻino i nā mea kanu kope.
Ma ka ʻenekinia genetic, ua hoʻoili ʻia ke ʻano hou a i ʻole DNA i loko o ke kelepona o ke kino me ka hoʻohana ʻana i nā vectors e like me nā plasmids a i ʻole nā maʻi i hoʻololi ʻia no ka hoʻokomo ʻana i ka mana hou i kahi mea ola.
Ma ke ʻano maoli, hoʻoili ʻia ka hoʻoili ʻana a i ʻole ka hoʻoili ʻana o ka ʻike moʻokalaleo i ka hana hou ʻana mai nā mākua a i nā keiki i nā hanauna. He hiʻohiʻona maʻamau kēia i nā eukaryotes e hiki ai iā lākou ke loaʻa ka hoʻololi ʻana no ka hoʻololi ʻana a me ka evolution. I loko o nā prokaryotes e like me ka maʻi bacteria, akā naʻe, hoʻololi ʻia nā mea genetic ma ke ākea (a i ʻole ma ka ʻaoʻao) ma waena o nā mea ola o ka hanauna like me ka ʻole o ka hana hou ʻana. Kapa ʻia kēia i ka horizontal gene transfer (HGT) a ʻo ia wale nō ke ala e hiki ai i ka bacteria ke loaʻa i nā genes hou e hoʻololi ai i nā kaomi koho maikaʻi ʻole a ulu aʻe no ke ola. Hiki ke hana ʻia kēia ma ka hoʻoili ʻana o DNA mai ke kaiapuni a me kona hoʻohui ʻana i loko o ka chromosome bacterial a i ʻole plasmid (hoʻololi). Hiki ke hoʻololi ʻia nā genes mai kahi maʻi bacteria a i kekahi e ka maʻi bacteria-infecting virus a i ʻole bacteriophages (transduction), a i ʻole ma ka hoʻololi pololei ʻana o nā genes mai kahi cell bacterial donor a cell recipient via sex pilus (conjugation).
ʻOiai ʻike nui ʻia i loko o nā prokaryotes, pili pū ka hoʻoili gene horizontal me nā eukaryotes. Ua ʻike ʻia ʻo Endosymbiosis ua pāʻani i ke ʻano o ka eukaryotic evolution ma o ka hoʻoili ʻana o ka hua bacteria-eukaryote. Ua hoʻopaʻa ʻia kekahi mau manawa o ka hoʻoili ʻana o ka eukaryote –eukaryote gene.
He mea koʻikoʻi ke ʻano o ka hoʻololi ʻana o ke ʻano ākea no ka mea e hāʻawi ana i ka evolution. No ka laʻana, ʻO kēia ke kuleana no ka hoʻomohala ʻana i nā maʻi bacteria kūʻē i ka antibiotic-resistant/multidrug resistant ʻo ia ka pilikia olakino lehulehu. Ma ka mahiʻai, ua lōʻihi ka manaʻo o ka hoʻololi ʻana o ka gene i waena o nā ʻano fungal e pili ana i ka puka hou ʻana o ka maʻi maʻi kofe.
Ma'i Wilt Kope
He mea ʻai koʻikoʻi ka kofe. Ua manaʻo ʻia ka nui o kāna mākeke honua ma kahi o $223 biliona. No ka genus Coffea ka mea kanu kope. He nui nā ʻano, akā ʻo Arabica a me Robusta ka helu helu kaulana loa no ka hapa nui o ka hana honua. Nahenahe Coffea no 60-80% o ka hana kofe o ka honua, oiai ʻO Coffea canephora (ʻike nui ʻia ʻo Coffea robusta) he 20-40% paha.
ʻO ka maʻi wilt kofe ma muli o ka haʻo lawe ʻia i ka lepo ʻO Fusarium xylarioides loaʻa ke komo ʻana ma o nā aʻa o ka mea kanu e hoʻopololei i ka xylem e hoʻohaʻahaʻa ana i nā paia cell no nā meaʻai. Hoʻopaʻa ia i ka lawe ʻana i ka wai a hiki i ka mae ʻana o nā mea kanu. ʻO ka fungus pili ʻO Fusarium oxysporum He maʻi maʻi hoʻi i lawe ʻia e ka lepo e laha ana ma ka lepo i hoʻopili ʻia a nona ke kuleana no ka palau ʻana i nā maʻi ma nā mea kanu he nui e like me ka maʻi Panama ma ka maiʻa, ka maʻi vascular wilt etc. F. oxysporum noho ma luna o nā mea kanu ʻē aʻe (e like me ka maiʻa) i hoʻopili ʻia me ka kofe no ka malu akā kaʻana like i ke kofe ma ke ʻano he mea hoʻokipa me F. xylaroides.
Mai ka makahiki 1920, ua loaʻa i nā mea kanu kofe ma ʻApelika i nā maʻi maʻi wilt me ka hopena pōʻino i ka kofe. ? iecaianoaaiiuo a me ka noho ʻana o ka poʻe mahiʻai, ma ʻAitiopa a me ʻApelika waena. Ua mālama maikaʻi ʻia nā maʻi maʻi mua loa i nā makahiki 1920 me ka hoʻohana ʻana i nā ala kūpono akā ua puka hou ka maʻi i ka makahiki 2000. Ua hana ʻia ka haʻiki kumu ʻO Fusarium xylarioides e hoʻomohala ma hope o ka puka mua ʻana i nā makahiki 1920 i mea e hoʻonui ai i ka hiki ke hoʻopili i nā mea kanu kofe e alakaʻi ana i ka puka hou ʻana o nā maʻi? Aia nā hōʻailona mai nā haʻawina i kēlā F. xylaroides i loaʻa nā genes e hoʻonui i ka hiki ke hoʻopili.
Ua kākoʻo ka haʻawina genomics mōʻaukala i paʻi ʻia ma 2021 i ka manaʻo ua loaʻa i nā mea kanu kofe arabica a me robusta kekahi hapa o nā genes effector ʻokoʻa ma o ka hoʻololi ʻana mai. F. oxysporum. Hoʻopili nā genes effector i nā molekole i pili i ka hoʻokumu ʻana i ka maʻi. Hōʻike ʻia kēia mau genes i ke kaʻina ola o nā haʻakai e kākoʻo i ka hana maʻi.
Ma ka noiʻi hou i paʻi ʻia ma ka lā 5 Dekemaba 2024, ua hana nā mea noiʻi i ka loiloi genomic hoʻohālikelike o 13 mau koʻikoʻi mōʻaukala. F. oxysporum e hoʻomaopopo i ke ʻano o ka ulu ʻana o ka maʻi e hoʻoulu ai a hoʻololi ʻia i kāna mea kanu kope. Ua ʻike ʻia kēlā F. Xylarioides He ʻehā mau moʻokūʻauhau ʻokoʻa: hoʻokahi i hoʻololi ʻia i nā mea kanu kofe arabica, hoʻokahi i hoʻololi ʻia i nā mea kanu kofe robusta, a me ʻelua mau moʻokūʻauhau mōʻaukala i noho ma nā ʻano kofe pili. Eia kekahi, ua loaʻa i kēia mau ʻano nā gen koʻikoʻi mai nā mea pili F. oxysporum, i hiki ai i ka ma'i F. xylaroides e wawahi i na paia o na mea kanu kofe i mea e ma'i mae. ʻO ka eukaryote-eukaryote horizontal gene transfer from F. oxysporum i F. xylaroides ʻae i ka mea mua e hoʻopili pono i nā mea kanu kofe hiki ke puka hou mai ka ma'i wilt Coffee.
He mea kōkua kēia ʻike i ke kumu o ka maʻi i ka hoʻoponopono maikaʻi ʻana i nā hana mahiʻai a me ka mālama pono ʻana i nā maʻi kanu.
***
E hoʻomaopopo ':
- Ke Kulanui o Colorado Denver. Horizontal Gene Transfer – alakaʻi hana. Loaʻa ma https://www.ucdenver.edu/docs/librariesprovider132/a-sync_sl/genetics/upload-2/bacterial-genetics/horizontal-gene-transfer-activity-guide.pdf
- Keeling, P., Palmer, J. Horizontal gene transfer in eukaryotic evolution. Nat Rev Genet 9, 605–618 (2008). https://doi.org/10.1038/nrg2386
- Peck, LD, et al. Hōʻike nā genomics mōʻaukala i nā hana evolutionary ma hope o ka nui o nā maʻi ʻino o ka mea hoʻokipa kofe wilt pathogen Fusarium xylarioides. BMC Genomics 22, 404 (2021). Published: 04 June 2021. DOI: https://doi.org/10.1186/s12864-021-07700-4
- Peck LD, et al. ʻO ka hoʻololi ʻana ma waena o nā ʻano fungal Fusarium i hāʻawi ʻia i nā maʻi maʻi maʻi kofe. PLoS Biology. Published: 5 December 2024. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002480
***
