science >> Wetenschap >  >> Natuur

Wetenschappers verfijnen profiel van een schimmelboommoordenaar

Wetenschappers hebben de schimmeldoders van de 'ōhi'a-bomen in Hawaï geïdentificeerd. De 'ōhi'a-boom is van ecologische, biologische en culturele betekenis voor de staat. Krediet:Dienst voor landbouwonderzoek

Een team van Agricultural Research Service (ARS) en universitaire wetenschappers heeft twee nieuwe soorten schimmels geïdentificeerd als de raadselachtige moordenaar van honderdduizenden geliefde 'ōhi'a-bomen in Hawaï.

"Snelle 'Ōhi'a Death" (ROD), een verwoestende verwelkingsziekte, verwoest sinds 2010 de Hawaiiaanse boom. het probleem is beperkt gebleven tot het Grote Eiland van Hawaï en, recenter, Kauai.

De 'ōhi'a-boom, Metrosideros polymorpha, is een hoeksteensoort van inheemse Hawaiiaanse bossen die een cruciale ecologische rol speelt. Naast het behoud van de gezondheid van stroomgebieden en de kwaliteit van het grondwater, de 'ōhi'a biedt leefgebied voor zeldzame en bedreigde vogels en insecten. Zijn aanwezigheid is ook diep geworteld in de Hawaiiaanse cultuur, merkt Lisa Keith op, een plantenpatholoog bij het Daniel K. Inouye U.S. Pacific Basin Agricultural Research Center van ARS in Hilo, Hawaii.

Samen met de federale staat en andere medewerkers, Keith coördineert pathologisch onderzoek in Hilo om de ziekte in te dammen en te beheersen.

De naam "Rapid 'Ōhi'a Death" verwijst naar het feit dat, zodra de symptomen zichtbaar worden, de bomen hebben over het algemeen maar een paar weken te leven en lijken snel af te sterven. Echter, aangetaste bomen kunnen de schimmels maandenlang herbergen voordat ziektesymptomen optreden.

Wetenschappelijk bewijs wees oorspronkelijk op een afwijkende stam van de schimmel Ceratocystis fimbriata, die ook zoete aardappel aanvalt, ook op Hawaï. Toen Keith en collega's van de Universiteit van Pretoria, University of Hawaii en Iowa State University hebben vastgesteld dat twee nieuwe soorten Ceratocystis de schuldige zijn, die ze C. lukuohia en C. huliohia hebben genoemd. De twee zijn genetisch van elkaar te onderscheiden. Beide behoren tot geografische subgroepen in Latijns-Amerika en Azië, wat suggereert dat ze in Hawaii aankwamen met de invoer van vegetatief vermeerderd plantmateriaal en vervolgens specifiek evolueerden om 'ōhi'a te infecteren.

Het team identificeerde de twee schimmels met behulp van exemplaren (of "isolaten") van dode of stervende 'ōhi'a-bomen op het Big Island. De namen voor de nieuw geïdentificeerde pathogenen werden gekozen in overleg met de Hawaiiaanse kweekorganisatie Kekuhi Keali'ikanaka'oleohaililani van de Edith Kanaka'ole Foundation. C. lukuohia betekent "vernietiger van 'ōhi'a." C. huliohia vertaalt naar "verandert de natuurlijke staat van 'ōhi'a."

Van de twee schimmels, C. lukuohia is de meer agressieve. Het voert een systemische aanval uit op het vasculaire systeem van de boom, waardoor water en voedingsstoffen worden geblokkeerd en het bladerdak snel afsterft en bruin wordt. Daarentegen, C. huliohia brengt kankers toe net onder de schors van de boom, het doden van gelokaliseerde delen van vaatweefsel, zodat de boom langzamer sterft.

Het team verfijnde zijn lijst met verdachten door verklikkers van het DNA van de schimmels te identificeren (microsatellietmarkers genoemd), het onderzoeken van hun fysieke structuur, en het uitvoeren van gastheer-specificiteitstests, evenals een diepe duik van hun genetische stamboom en oorsprong.

De bevinding gerapporteerd in maart in het online nummer van Persoonia opent de deur naar het ontwikkelen van snelle nieuwe methoden voor het detecteren van de schimmels in 'ōhi'a en andere potentiële waardplanten, evenals om ze te onderscheiden van andere Ceratocystis-soorten. Dit, beurtelings, zal de inspanningen versnellen om de ziekte te controleren en de verspreiding ervan naar andere Hawaiiaanse eilanden en andere regio's van de wereld waar Meterosideros-bossen bestaan, te voorkomen.