Geheimnis Der Irischen Kartoffel-Hungersnot Gelöst

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Molekularbiologen identifizierten die exakte sorte kartoffelbrand, die den hunger in irland verursacht hat.

Die irische Hungersnot der Kartoffel, die Mitte des 19. Jahrhunderts zu einem Massenhunger und etwa 1 Million Todesfällen führte, wurde durch eine neu identifizierte Sorte Kartoffelbrand ausgelöst, die laut einer neuen Studie "HERB-1" getauft wurde.

Ein internationales Team von Molekularbiologen untersuchte die historische Verbreitung von Phytophthora infestans, ein pilzartiger Organismus, der die Kartoffelkulturen verwüstete und in Irland zur Hungersnot führte. Die genaue Belastung des Erregers, die den verheerenden Ausbruch verursachte, der von 1845 bis 1852 dauerte, war unbekannt.

"Wir haben endlich die Identität der genauen Belastung entdeckt, die diesen ganzen Chaos verursacht hat", sagte Studienautor Hernán Burbano, Forscher am Max-Planck-Institut für Entwicklungsbiologie in Deutschland. [Microscopic Worlds Gallery: Faszinierende Pilze]

Zuvor a Phytophthora Es wurde vermutet, dass der Stamm US-1 den Hunger der Kartoffel ausgelöst hat. Durch die Sequenzierung der Genome der konservierten Proben des Pflanzenpathogens entdeckten die Forscher, dass ein anderer, für die Wissenschaft neuer Stamm der eigentliche Schuldige war.

"Beide Stämme scheinen sich erst Jahre vor dem ersten großen Ausbruch in Europa voneinander getrennt zu haben", sagte Burbano.

DNA-Detektive

Die Forscher untersuchten elf historische Proben von Kartoffelblättern, die vor etwa 150 Jahren in Irland, Großbritannien, Europa und Nordamerika gesammelt wurden.

Die Wissenschaftler fanden heraus, dass diese alten Proben, die in der Botanical State Collection München und den Kew Gardens in London aufbewahrt wurden, noch viele intakte DNA-Stücke aufwiesen. Tatsächlich war die DNA-Qualität so gut, dass die Forscher das gesamte Genom von sequenzieren konnten Phytophthora infestans und sein Wirt, die Kartoffel, innerhalb weniger Wochen.

"Der Grad der DNA-Konservierung in den Herbarium-Proben hat uns wirklich überrascht", sagte Johannes Krause, Professor für Paläogenetik an der Universität Tübingen in Deutschland, in einer Stellungnahme.

Die entschlüsselten Genome dieser historischen Proben wurden dann mit modernen verglichen Phytophthora Sorten aus Europa, Afrika und Amerika. Die Ergebnisse ermöglichten es den Forschern, die Entwicklung des Erregers nachzuverfolgen, einschließlich wo und wann die HERB-1- und US-1-Stämme wahrscheinlich divergierten.

Laut der Studie Phytophthora infestans entstand im mexikanischen Toluca Valley. Als Europäer und Amerikaner im 16. Jahrhundert zum ersten Mal nach Mexiko kamen, erfuhr der Erreger eine zunehmende genetische Vielfalt und Anfang des 19. Jahrhunderts das HERB-1 Phytophthora Die Forscher stellten fest, dass eine Belastung aus Mexiko herausgekommen sei.

Im Sommer 1845 war der HERB-1-Stamm in europäischen Häfen angekommen, und die Kartoffelkrankheit breitete sich in Irland und dem Vereinigten Königreich aus, was zu einer Hungersnot der irischen Kartoffel führte. Im 20. Jahrhundert, als neue Kartoffelsorten eingeführt wurden, wurde der HERB-1-Stamm schließlich durch die US-1 ersetzt Phytophthora die Belastung, sagten die Forscher.

Sich entwickelnde Fäule

Diese evolutionäre Veränderung wurde möglicherweise durch die Einführung neuer Pflanzenzüchtungsmethoden vorangetrieben, was darauf hindeutet, dass Züchtungstechniken die genetische Ausstattung von Pflanzenpathogenen beeinflussen können.

"Vielleicht ist diese Sorte ausgestorben, als die ersten resistenten Kartoffelsorten Anfang des 20. Jahrhunderts gezüchtet wurden", sagte der Hauptautor Kentaro Yoshida, Forscher am The Sainsbury Laboratory im Vereinigten Königreich, in einer Erklärung. "Sicher ist, dass diese Erkenntnisse uns helfen werden, die Dynamik aufkommender Krankheitserreger zu verstehen."

Die neue Studie markiert das erste Mal, dass Wissenschaftler das Genom eines Pflanzenpathogens und seines Wirts aus getrockneten Herbariumproben entschlüsselt haben.

"Herbaria stellt eine reichhaltige und ungenutzte Quelle dar, aus der wir enorm viel über die historische Verteilung der Pflanzen und ihrer Schädlinge lernen können - und auch über die Geschichte der Menschen, die diese Pflanzen angebaut haben", sagte Yoshida.

Yoshida und seine Kollegen berichten über ihre Ergebnisse in einem Papier, das am 17. Mai zur Veröffentlichung in der Zeitschrift eLife eingereicht wurde.

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