Sebuah kentang yang terjejas oleh P. infestans, patogen yang bertanggungjawab untuk kelaparan kentang Ireland. Ketegangan sebenar yang terlibat dalam kebuluran pada tahun 1840 kini telah dikenal pasti untuk kali pertama. Imej melalui USDA
Selama hampir 150 tahun, bermula pada akhir abad ke-17, berjuta-juta orang yang tinggal di Ireland banyak menanam tanaman: kentang. Kemudian, pada tahun 1845, para petani melihat daun daun tumbuhan mereka tertutup dalam percikan gelap misterius. Apabila mereka menanggalkan kentang dari tanah, kebanyakannya mengecut, lembek dan tidak boleh dimakan. Hama menyebar dengan cepat, memotong hasil dari panen tahun itu pada separuh. Menjelang tahun 1846, penuaian dari ladang kentang jatuh ke satu perempat daripada saiz aslinya.
Penyakit itu-bersama dengan sistem politik yang mengharuskan Ireland untuk mengeksport jagung, tenusu dan daging yang besar ke England-menyebabkan kelaparan yang meluas, dan hampir semua kentang yang ada dimakan, menyebabkan kekurangan kentang benih yang memastikan kelaparan akan terus selama hampir sedekad. Akhirnya, lebih sejuta orang mati, dan satu juta lagi berhijrah untuk melarikan diri dari bencana, menyebabkan populasi Ireland jatuh sebanyak kira-kira 25 peratus; pulau ini masih belum mencapai tahap penduduk sebelum kebuluran hari ini.
Pada masa itu, sains di sebalik penyakit itu kurang difahami, dan kebanyakan percaya ia disebabkan oleh kulat. Semasa abad kedua puluh, para saintis memutuskan bahawa ia disebabkan oleh oomycete (sejenis eukaryote seperti jamur) yang dikenali sebagai Infestans Phytophthora . Walaubagaimanapun, tanpa akses kepada spesimen era 1840-an, mereka tidak dapat mengenal pasti jenis organisme yang bertanggungjawab.
Sekarang, kumpulan saintis antarabangsa telah kembali dan mencontoh DNA daun kentang Ireland yang dipelihara dalam koleksi Taman Kew di London sejak tahun 1847. Dengan berbuat demikian, mereka mendapati bahawa P. infestan yang unik dan tidak diketahui sebelum ini yang mereka panggil HERB -1 menyebabkan penyakit itu.
Kentang kentang Ireland dari 1847, ketinggian kebuluran, digunakan sebagai sebahagian daripada kajian. Imej melalui eLife / Kew Gardens
Para penyelidik, dari Laboratorium Sainsbury di UK dan Institut Max Planck di Jerman, telah menemui dapatan sebagai sebahagian daripada DNA penjujukan projek daripada 11 sampel sejarah sejati yang dipelihara dan 15 yang moden untuk mengesan evolusi patogen dari masa ke masa, diterbitkan hari ini dalam eLife jurnal.
Pada masa ini, P. infestans diedarkan di seluruh dunia, dengan sebahagian besarnya terdiri daripada ketegangan yang merosakkan AS-1. Kebanyakan jenis P. infestans lain hanya berlaku di Lembah Toluca, Mexico, di mana varieti liar adalah asli, jadi para saintis percaya bahawa US-1 telah bertanggungjawab untuk kebuluran pada tahun 1840.
Tetapi apabila para penyelidik mengeluarkan potongan-potongan kecil DNA utuh dari daun kentang kering yang asalnya dikumpulkan dari Ireland, Great Britain, Eropah dan Amerika Utara, dan membandingkannya dengan spesimen P. infestans pada masa kini, mereka mendapati bahawa ketegangan bertanggungjawab untuk kebuluran yang berbeza sedikit dari US-1 hari ini.
Berdasarkan analisis mereka tentang variasi genetik antara kedua-dua strain dan contoh-contoh sejarah lain, mereka mencadangkan bahawa pada tahun 1842 atau 1843, nenek moyang HERB-1 strain P. infestans membuatnya dari Mexico ke Amerika Utara dan kemudian ke Eropah, mungkin terkandung dalam kentang yang kapal dibawa sebagai makanan untuk penumpang mereka. Tidak lama kemudian, ia merebak ke seluruh dunia, mencetuskan kebuluran di Ireland, dan berterusan sehingga tahun 1970-an, apabila ia mati dan sebahagian besarnya digantikan oleh ketegangan AS-1. Kedua-dua strain itu mungkin berpecah seketika sebaik sahaja nenek moyang mereka yang sama membuatnya keluar dari Mexico.
Kajian ini adalah kali pertama bahawa genetik patogen tumbuhan telah dianalisis dengan mengeluarkan DNA dari sampel tumbuhan kering, membuka kemungkinan penyelidik dapat mengkaji penyakit tanaman lain berdasarkan koleksi sejarah kebun botani dan herba di seluruh dunia. Lebih baik memahami evolusi penyakit tumbuhan dari masa ke masa, kata pasukan itu, boleh menjadi penting dalam memikirkan cara untuk membiakkan lebih banyak jenis tumbuhan yang teguh yang tahan terhadap patogen yang menjangkiti tumbuh-tumbuhan hari ini.
