Hybridsopp truer landbruket

En ny soppart oppsto for rundt 500 år siden, da to forskjellige sopparter blandet gener. Slike hybridsopper kan være en trussel mot landbruket.

Sopper som blander gener fra to forskjellige arter, kan bli en alvorlig trussel mot landbruket. Ved å blande gener kan den nye sopparten ta ut de sterkeste kvalitetene fra hver mor-art og dermed skape en supersopp.
Sopper som blander gener fra to forskjellige arter, kan bli en alvorlig trussel mot landbruket. Ved å blande gener kan den nye sopparten ta ut de sterkeste kvalitetene fra hver mor-art og dermed skape en supersopp.

Fakta:

En hybrid er en ny art som er oppstått når to arter har fått avkom sammen.

Eksempler på hybrider i dyreverden:

Liger – krysning mellom en løve og en tiger

Morderbier – krysning mellom europeisk honningbie og afrikansk bie

Muldyr – krysning mellom en hest og et esel

Hybridsoppen S1:

Hybridsoppen S1 er den nærmeste slektningen til soppen Septoria tritici, som forårsaker sykdommen bladprikk, som er en av de viktigste sykdommene på hvete.

På verdensbasis fører soppen til et tap på flere milliarder kroner hvert år. Den eneste sykdommen som er verre, er gulrust.

Bladprikk oppsto i Midtøsten i forbindelse med at landbruket oppsto for 10 000 år siden. Siden den gang har hveten utviklet seg, og bladprikk har hele tiden tilpasset seg.

Forskerne bak den genetiske studien av S1 ville opprinnelig undersøke hvordan slike soppsykdommer oppstår. I dette arbeidet undersøkte de slektningene til Septorias tritici, blant annet S1, som infiserer viltvoksende gress.

For rundt 500 år siden smeltet sporene fra to forskjellige sopparter sammen og dannet den helt nye arten. Soppen går i dag under navnet S1 og infiserer viltvoksende gresstyper i et stort område i Iran.

En ny studie har kartlagt hele genomet for fem forskjellige individer av soppen og funnet fram til soppartens overraskende unge alder. 

Som menneske og ape

Hybridsopper kan bli en trussel mot landbruket og naturen; de blander de genetiske kortene fra forskjellige arter og tar vare på de sterkeste egenskapene. Det forteller en av forskerne bak den nye oppdagelsen.

– Vi har fått en ny forståelse av hvordan nye sopparter kan bli dannet. S1s opphav er som om en ny art skulle oppstå fra et intimt møte mellom en orangutang og et menneske. Ved hybridisering får evolusjonen masse nytt genetisk materiale å arbeide med, forteller professor Mikkel Heide Schierup fra Aarhus universitetssenter for bioinformatikk i Danmark.

Schierup har, sammen med Eva H. Stukenbrock, forskningsleder ved Max Planck Instituttet for Mikrobiologi i Marburg i Tyskland, kartlagt hele den genetiske koden for soppen S1.

Genom forteller om fortiden

Forskerne sammenlignet genomene for fem individer av arten. De fant svært lite variasjon. Dermed kunne de konkludere med at det er en forholdsvis ny art.

Schierup forklarer: – Normalt oppstår det små variasjoner i genomet over tid. Ulike individer er forskjellige, selv om de er fra samme art. I S1 så vi at noen deler av genomet overhodet ikke hadde genetisk variasjon, mens andre deler var vidt forskjellige, sier han.

Årsaken er at det bare er to enkeltindivider fra hver sin art som er opphavet til hele den nye arten. Derfor har alle individene i arten genene fra den den ene av foreldrene.

Det gjør dem enten helt like eller ganske forskjellige.

– På den måten blir soppens genom en mosaikk av genetisk informasjon fra de to foreldre-individene, sier Schierup.

Ved å se på antallet variasjoner kunne forskerne fastslå at arten har oppstått for mindre enn 500 generasjoner siden, noe som tilsvarer rundt 500 år.

Kan true landbruket

Det er første gang forskere har funnet en hybrid kun ved å studere genetisk materiale. Man kjenner andre hybrider i planteriket, men de er ikke studert like nøye.

Selv om S1 har oppstått ved en tilfeldighet, er ikke utviklingen videre tilfeldig. Det ser forskerne i det genetiske materialet.

– Noen trekk i den nye arten har vært uheldige, mens andre har vært gode. Evolusjonen har valgt ut de egenskapene som har gjort S1 best tilpasset til å eksistere som sin egen art. Det har den hatt mulighet til siden det har vært flere trekk å velge mellom, forklarer Schierup.

Han mener at hybridisering skjer relativt ofte for sopp, noe som kan få betydning for landbruket i fremtiden. Noen sopper tilfører sykdommer på blant annet hvete, og hybridsopper kan føre til evolusjonære sprang i utviklingen.

Eva H. Stukenbrock og Mikkel Schierup fortsetter samarbeidet ved å kartlegge genomet for ytterligere 50 individer av S1-arten. Dermed håper de på å få et helt presis bilde av artens utvikling.

Referanse:

Fusion of two divergent fungal individuals led to the recent emergence of a unique widespread pathogen species, PNAS, doi: 10.1073/pnas.1201403109

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.

Powered by Labrador CMS