Periset telah menemukan bagaimana tiga penyakit jamur telah berevolusi menjadi ancaman mematikan bagi pisang dunia.
Penemuan itu, dilaporkan online di PLOS Genetika, lebih baik memperlengkapi para peneliti untuk mengembangkan tanaman pisang yang lebih keras dan tahan penyakit serta perawatan pencegahan penyakit yang lebih efektif.
"Tanaman pisang Cavendish semuanya berasal dari satu tanaman dan jadi sebagai klon, mereka semua memiliki genotipe yang sama — dan itu adalah resep untuk bencana."
"Kami telah menunjukkan bahwa dua dari tiga penyakit jamur pisang paling serius telah menjadi lebih ganas dengan meningkatkan kemampuan mereka untuk memanipulasi jalur metabolisme pisang dan memanfaatkan nutrisi," kata University of California, patolog tanaman Davis Ioannis Stergiopoulos, yang memimpin upaya untuk mengurutkan dua genom jamur.
"Perubahan paralel ini dalam metabolisme patogen dan tanaman inang telah diabaikan sampai sekarang dan mungkin merupakan 'sidik jari molekuler' dari proses adaptasi," katanya. "Ini benar-benar panggilan untuk membangunkan komunitas riset untuk melihat mekanisme yang sama antara patogen dan tanaman inang mereka."
Pisang memiliki 'masalah gambar'
Pisang adalah salah satu dari lima makanan pokok utama dunia. Tentang 100 juta ton pisang diproduksi setiap tahun di hampir negara-negara 120. Tetapi buah ini menderita "masalah gambar", yang memberi konsumen penampilan seperti itu dan akan selalu tersedia, kata Stergiopoulos. Ini masalah citra yang dia khawatirkan bisa berakibat fatal bagi seluruh industri pisang dalam waktu dekat.
Pada kenyataannya, industri pisang global dapat dimusnahkan hanya dalam waktu 5 hingga 10 tahun oleh penyakit jamur yang berkembang cepat. Dan itu akan terbukti menghancurkan bagi jutaan petani skala kecil yang bergantung pada buah untuk makanan, serat, dan pendapatan. Sigatoka - sebuah kompleks penyakit tiga jamur - mengurangi hasil pisang sebesar 40 persen.
Tiga penyakit jamur kompleks Sigatoka — Sigatoka kuning (Musse Pseudocercospora), bercak daun eumusae (Pseudocercospora eumusae), dan Sigatoka hitam (Pseudocercospora figiensis) - muncul sebagai patogen perusak hanya dalam satu abad terakhir. Bintik daun Eumusae dan Sigatoka hitam sekarang adalah yang paling menghancurkan, dengan Sigatoka hitam merupakan kendala terbesar bagi produksi pisang di seluruh dunia.
Ancaman terus-menerus dari penyakit ini mengharuskan petani untuk membuat aplikasi fungisida 50 pada tanaman pisang mereka setiap tahun untuk mengendalikan penyakit.
"Tiga puluh hingga 35 persen dari biaya produksi pisang adalah dalam aplikasi fungisida," kata Stergiopoulos. "Karena banyak petani tidak mampu membeli fungisida, mereka menanam pisang dengan kualitas lebih rendah, yang membuat mereka lebih sedikit pendapatan."
Dan bagi para petani yang mampu membeli fungisida, penerapannya menimbulkan risiko lingkungan dan kesehatan manusia.
Lebih buruk lagi, semua pisang "pencuci mulut" komersial, yang paling sering ditemukan di toko grosir, adalah dari varietas Cavendish. Dan tidak seperti tomat atau kacang hijau, yang ditanam dari biji, pisang ditanam dari stek pucuk.
“Tanaman pisang Cavendish semuanya berasal dari satu tanaman dan jadi sebagai klon, mereka semua memiliki genotipe yang sama — dan itu adalah resep bencana,” kata Stergiopoulos, mencatat bahwa penyakit yang mampu membunuh satu tanaman dapat membunuh mereka semua.
Bagaimana jamur menyerang
Stergiopoulos dan rekannya mengurutkan genom dari tempat daun eumusae dan Sigatoka hitam, membandingkan temuan mereka dengan urutan genom Sigatoka kuning yang sebelumnya diurutkan.
Mereka menemukan bahwa penyakit kompleks ini telah menjadi mematikan tanaman pisang tidak hanya dengan mematikan sistem kekebalan tanaman tetapi juga dengan mengadaptasi metabolisme jamur agar sesuai dengan tanaman inang. Akibatnya, jamur yang menyerang dapat menghasilkan enzim yang memecah dinding sel tanaman. Ini memungkinkan jamur untuk memberi makan pada gula tanaman dan karbohidrat lainnya.
"Sekarang, untuk pertama kalinya, kita tahu dasar genom virulensi pada penyakit jamur ini dan pola patogen ini berkembang," kata Stergiopoulos.
Peneliti tambahan berkontribusi dari UC Davis dan Pusat Keanekaragaman Hayati CBS-KNAW dari Akademi Seni dan Ilmu Pengetahuan Kerajaan Belanda, di Utrecht, Belanda.
Dukungan keuangan untuk penelitian ini berasal dari dana awal fakultas UC Davis.
Sumber: UC Davis
Buku terkait
at Pasar InnerSelf dan Amazon
