Fusarium xylarioides, cov kab mob hauv av ua rau "kab mob wilt" uas muaj keeb kwm ua rau muaj kev puas tsuaj loj rau cov qoob loo kas fes. Muaj kev sib kis ntawm tus kab mob hauv xyoo 1920 uas tau tswj hwm kom tsim nyog. Txawm li cas los xij, tus kab mob rov ua dua thaum lub sijhawm ua rau muaj kev sib kis uas ua rau cov qoob loo puas tsuaj loj. Cov kev tshawb fawb yav dhau los tau qhia tias cov kab mob fungal tuaj yeem hloov zuj zus los ntawm kev tau txais cov noob los ntawm lwm hom. Ib txoj kev tshawb fawb luam tawm thaum Lub Kaum Ob Hlis 5, 2024 tau lees paub tias qhov rov tshwm sim ntawm cov kab mob kas fes wilt yog vim kab rov tav hloov pauv los ntawm cov kab mob fungal Fusarium oxysporum mus rau hom kab mob Fusarium xylarioides uas tso cai rau cov kab mob fungal mus rau evolve thiab tau txais kev tsim nyog. Cov yam ntxwv los kis rau cov qoob loo ua rau rov tshwm sim ntawm cov kab mob thiab kev puas tsuaj rau kas fes nroj tsuag.
Hauv kev tsim cov noob caj noob ces, cov noob tshiab lossis DNA tau hloov pauv mus rau hauv lub cev ntawm tes siv cov vectors xws li plasmids lossis hloov cov kab mob los qhia txog kev muaj peev xwm tshiab rau lub cev.
Nyob rau hauv qhov xwm txheej, kev hloov cov noob los yog kev sib kis ntawm cov ntaub ntawv genetic tshwm sim nyob rau hauv reproduction vertically los ntawm niam txiv mus rau cov xeeb ntxwv mus rau tiam. Qhov no yog ib qho tshwj xeeb hauv eukaryotes uas ua rau lawv tau txais kev hloov pauv rau kev hloov pauv thiab hloov pauv. Hauv prokaryotes xws li cov kab mob, txawm li cas los xij, cov khoom siv caj ces raug xa mus rau kab rov tav (los yog tom qab) ntawm cov kab mob ntawm tib tiam yam tsis muaj kev sib txuas. Qhov no yog hu ua kab rov tav hloov pauv cov noob (HGT) thiab yog tib txoj hauv kev uas cov kab mob tuaj yeem tau txais cov noob tshiab kom hloov mus rau qhov kev xaiv tsis zoo thiab hloov mus rau kev ciaj sia. Qhov no tuaj yeem tshwm sim los ntawm kev hloov DNA ntawm ib puag ncig thiab nws kev koom ua ke rau hauv cov kab mob chromosome lossis plasmid (kev hloov pauv). Cov noob kuj tseem tuaj yeem hloov mus rau kab rov tav los ntawm ib tus kab mob mus rau lwm qhov los ntawm cov kab mob kis los ntawm cov kab mob los yog cov kab mob bacteriophages (transduction), lossis los ntawm kev hloov cov noob ncaj qha los ntawm cov kab mob pub dawb mus rau tus neeg txais xov tooj ntawm kev sib deev pilus (conjugation).
Txawm hais tias feem ntau pom nyob rau hauv prokaryotes, kab rov tav hloov pauv yog txuam nrog eukaryotes ib yam nkaus. Endosymbiosis paub tias tau ua lub luag haujlwm hauv eukaryotic evolution los ntawm cov kab mob-eukaryote noob hloov. Ntau zaus ntawm eukaryote -eukaryote noob hloov tau raug sau tseg.
Qhov tshwm sim ntawm kab rov tav hloov pauv noob yog qhov tseem ceeb rau nws pab txhawb rau evolution. Piv txwv li, Qhov no yog lub luag haujlwm rau kev txhim kho cov tshuaj tua kab mob-tiv taus / multidrug resistant hom kab mob uas yog ib qho teeb meem loj rau pej xeem kev noj qab haus huv. Hauv kev ua liaj ua teb, lub luag haujlwm ntawm kab rov tav hloov pauv ntawm cov kab mob fungal tau ntev tau xav tias yuav rov tshwm sim ntawm cov kab mob kas fes wilt.
Kas fes Wilt Disease
Kas fes yog ib qho khoom lag luam tseem ceeb. Nws qhov kev lag luam thoob ntiaj teb yog kwv yees li $ 223 nphom. Cov nroj tsuag kas fes belongs rau genus Coffea. Nws muaj ntau hom, tab sis hom Arabica thiab Robusta yog cov npe nrov tshaj plaws rau feem ntau ntawm cov khoom siv thoob ntiaj teb. Coffea arabica suav rau 60-80% ntawm lub ntiaj teb kas fes ntau lawm, thaum Kas fes canephora (feem ntau hu ua Coffea robusta) suav txog li 20-40%.
Kab mob kas fes wilt yog tshwm sim los ntawm cov av-yug fungus Fusarium xylarioides uas tau txais nkag los ntawm cov hauv paus hniav ntawm cov qoob loo kom colonize xylem degrading cov phab ntsa cell rau cov as-ham. Nws blocks dej uptake ua rau wilting ntawm cov nroj tsuag. Cov kab mob cuam tshuam Fusarium oxysporum kuj yog cov kab mob hauv av uas kis tau los ntawm cov kab mob hauv av thiab yog lub luag haujlwm rau cov kab mob wilting hauv ntau cov qoob loo xws li Panama kab mob hauv txiv tsawb, txiv lws suav vascular wilt thiab lwm yam. F. oxysporum nyob rau lwm cov nroj tsuag (xws li txiv tsawb) intercropped nrog kas fes rau ntxoov ntxoo tab sis sib koom kas fes ua tus tswv tsev nrog F. xylarioides.
Txij li thaum xyoo 1920, cov qoob loo kas fes hauv teb chaws Africa tau raug kev txom nyem ib ntus ntawm cov kab mob wilt nrog kev puas tsuaj rau kas fes. ntau lawm thiab cov neeg ua liaj ua teb ua neej nyob, tshwj xeeb hauv Ethiopia thiab Central Africa. Cov kab mob tshwm sim ntxov tshaj plaws nyob rau xyoo 1920 tau ua tiav kev tswj hwm siv txoj kev tsim nyog txawm li cas los xij tus kab mob rov tshwm sim hauv 2000s. Ua tus causative fungus Fusarium xylarioides tau txais kev hloov pauv tom qab thawj zaug tshwm sim hauv xyoo 1920 yog li txhawm rau txhim kho kev muaj peev xwm kis tau cov nroj tsuag kas fes ua rau rov tshwm sim ntawm kev sib kis? Muaj kev qhia los ntawm kev tshawb fawb tias F. xylarioides tau txais cov noob los txhim kho kev muaj peev xwm kis tau.
Keeb kwm genomics txoj kev tshawb fawb luam tawm xyoo 2021 txhawb lub tswv yim tias cov nroj tsuag kas fes arabica thiab robusta ib nrab tau txais cov txiaj ntsig sib txawv ntawm cov kab rov tav hloov los ntawm F. oxysporum. Effector genes encode molecules koom nrog hauv kev tsim kab mob. Cov noob no tau nthuav tawm thoob plaws lub neej ntawm cov kab mob fungi los txhawb cov txheej txheem kab mob.
Hauv kev tshawb fawb tsis ntev los no tau tshaj tawm rau 5 Lub Kaum Ob Hlis 2024, cov kws tshawb fawb tau ua qhov sib piv genomic tsom xam ntawm 13 hom keeb kwm ntawm F. oxysporum kom nkag siab yuav ua li cas wilt kab mob ua rau fungus evolved thiab yoog mus rau nws cov tswv tsev kas fes. Nws pom tias F. Xylarioides muaj plaub hom kab sib txawv: ib qho yoog rau arabica kas fes nroj tsuag, ib qho yoog rau robusta kas fes nroj tsuag, thiab ob hom keeb kwm uas nyob ntawm hom kas fes. Tsis tas li ntawd, cov kab mob no tau txais cov noob tseem ceeb los ntawm kev cuam tshuam F. oxysporum, uas enabled tus kab mob ua rau F. xylarioides txhawm rau rhuav tshem cov phab ntsa ntawm tes ntawm cov nroj tsuag kas fes kom ua rau kab mob wilt. Lub eukaryote-eukaryote kab rov tav hloov pauv los ntawm F. oxysporum rau F. xylarioides tso cai rau yav tas los kis cov nroj tsuag kas fes zoo ua kom rov tshwm sim ntawm Kas fes wilt kab mob ua tau.
Qhov kev nkag siab ntawm yuav ua li cas tus kab mob tshwm sim tuaj yeem pab tau zoo hauv kev ua liaj ua teb zoo thiab tswj cov kab mob cog qoob loo zoo dua.
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References:
- University of Colorado Denver. Kab rov tav Gene Hloov - kev ua haujlwm-qhia. Muaj nyob ntawm https://www.ucdenver.edu/docs/librariesprovider132/a-sync_sl/genetics/upload-2/bacterial-genetics/horizontal-gene-transfer-activity-guide.pdf
- Keeling, P., Palmer, J. Kab rov tav hloov mus rau hauv eukaryotic evolution. Nat Rev Genet 9, 605–618 (2008). https://doi.org/10.1038/nrg2386
- Peck, LD, et al. Keeb kwm genomics qhia txog cov txheej txheem hloov pauv tom qab ntau qhov tshwm sim ntawm tus tswv tsev tshwj xeeb kas fes wilt pathogen Fusarium xylarioides. BMC Genomics 22, 404 (2021). Published: 04 June 2021. DOI: https://doi.org/10.1186/s12864-021-07700-4
- Peck LD, et al. Kab rov tav hloov pauv ntawm cov kab mob Fusarium tau ua rau muaj kev sib kis ntawm kas fes wilt kab mob. PLoS Biology. Published: 5 December 2024. DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pbio.3002480
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