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Ruggine di Myrtle: Una Minaccia Crescente per le Piante Native

La ruggine di Myrtle complica la sopravvivenza di alcune piante native fondamentali in Australia.

Stephanie H Chen, Jia-Yee S Yap, Veronica Viler, Craig Stehn, Karanjeet S Sandhu, Julie Percival, Geoff S Pegg, Tracey Menzies, Ashley Jones, Karina Guo, Fiona R Giblin, Joel Cohen, Richard J Edwards, Maurizio Rossetto, Jason G Bragg

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Il ruggine del mirto è un fungo fastidioso che sta causando disastri a certe piante, soprattutto quelle della famiglia del mirto. Immagina di svegliarti un giorno e scoprire che le tue piante preferite sono diventate versioni tristi e appassite di se stesse. È quello che sta succedendo in Australia, dove il ruggine del mirto ha trovato casa.

Questo brutto fungo è partito dall'America Centrale e Meridionale e ora si è diffuso in molti altri paesi, inclusi Australia e Nuova Zelanda. Prende di mira principalmente le piante della famiglia del mirto, che comprende molte specie native. Purtroppo, alcune di queste piante stanno faticando a sopravvivere, e ci sono preoccupazioni sul loro futuro.

Cosa Fa il Ruggine del Mirto alle Piante?

Quando il ruggine del mirto infetta una pianta, causa una serie di cambiamenti sfortunati. Potresti vedere foglie deformi e la pianta potrebbe perdere molte delle sue foglie. Questo può portare a una crescita stentata e persino alla morte delle piante mature. La vegetazione che dovrebbe essere rigogliosa e verde può rapidamente diventare un'ombra di se stessa. È come se la pianta avesse preso un brutto raffreddore, ma invece di sentirsi solo un po' giù, sta affrontando una minaccia più seria.

In Australia, la situazione è particolarmente grave. La famiglia del mirto ha molti membri in questa regione, con circa 1.700 specie di piante. Da quando il ruggine del mirto è comparso sulla costa centrale del New South Wales nel 2010, si è diffuso nella parte orientale del paese, infettando centinaia di specie di piante native.

L'Importanza degli Sforzi di Conservazione

Data la rapida diffusione del ruggine del mirto e il suo potenziale di spazzare via specie di piante native, i conservazionisti sono comprensibilmente preoccupati. È come rovesciare il caffè sulla tua maglietta preferita; vuoi fare tutto il possibile per salvarla.

Una delle cose chiave che si stanno facendo è raccogliere talee di piante colpite. Queste talee vengono cresciute in condizioni sicure lontano dal fungo, conservando la Diversità genetica rimanente di queste specie. È come avere un piano di emergenza per le tue piante preferite nel caso succeda qualcosa di brutto.

L'Attenzione su Rhodamnia rubescens e Rhodomyrtus psidioides

Tra le piante colpite dal ruggine del mirto ci sono due specie particolari: Rhodamnia rubescens e Rhodomyrtus psidioides. Queste piante sono come le rock star della famiglia del mirto e una volta erano comuni nelle foreste pluviali costiere. Purtroppo, ora sono in pericolo critico a causa della loro alta vulnerabilità al ruggine del mirto.

Rhodamnia rubescens è un albero alto, mentre Rhodomyrtus psidioides è un arbusto più piccolo. Entrambi hanno visto drastici cali di popolazione, e alcuni scienziati prevedono addirittura che potrebbero scomparire in natura in una generazione. È come dire che potresti perdere i biglietti per il tuo concerto preferito prima che lo spettacolo inizi.

Per lottare per la loro sopravvivenza, i conservazionisti stanno raccogliendo talee di piante, coltivandole in vivai e proteggendole dal ruggine del mirto con fungicidi. È una corsa contro il tempo per garantire che queste piante continuino ad esistere.

L'Importanza della Diversità Genetica

La diversità genetica è cruciale per la sopravvivenza di una popolazione. È come se una scuola avesse bisogno di diversi tipi di studenti per prosperare: se tutti gli studenti fossero uguali, le cose diventerebbero noiose molto in fretta. Allo stesso modo, avere una varietà di tratti genetici all'interno di una popolazione di piante aiuta a adattarsi ai cambiamenti, come le nuove malattie o i cambiamenti climatici.

Una delle grandi preoccupazioni è la depressione da consanguineità, che è un modo sofisticato per dire che quando piante imparentate si incrociano, possono finire con meno tratti sani. Questo può rendere le popolazioni più deboli, aumentando il rischio di estinzione. Così, i conservazionisti stanno lavorando duramente per monitorare e proteggere la diversità genetica tra queste piante critiche.

Il Ruolo della Tecnologia nella Conservazione

I progressi nella tecnologia hanno portato possibilità entusiasmanti per gli sforzi di conservazione. I ricercatori stanno utilizzando il sequenziamento genetico per raccogliere informazioni sul DNA delle piante. Questo li aiuta a capire quanto siano sane le popolazioni e come gestirle al meglio. È come fare un controllo sanitario per le tue piante per vedere come stanno realmente.

Attraverso questi studi genetici, gli scienziati possono identificare quali piante hanno una migliore resistenza al ruggine del mirto. Possono quindi utilizzare queste informazioni per allevare nuove piante più resilienti, proprio come allenare un supereroe per avere i migliori poteri possibili.

La Speranza di Allevare Piante Resistenti

L'obiettivo finale per i conservazionisti è stabilire popolazioni autosufficienti di Rhodamnia rubescens e Rhodomyrtus psidioides in natura. Questo significa creare una nuova generazione di piante che possano resistere al ruggine del mirto.

Utilizzando la selezione artificiale, gli scienziati sperano di aumentare il numero di piante che mostrano resistenza al fungo. Immagina di voler costruire una squadra di supereroi, ognuno con poteri unici. Lo stesso concetto si applica alla creazione di una popolazione di piante che possano combattere contro le malattie.

Comprendere i Rischi Genetici e Gestire la Diversità

Di fronte al rapido declino della popolazione, è essenziale monitorare la salute genetica di queste piante. I conservazionisti devono sapere quanta diversità genetica esiste tra le piante di cui si prendono cura. Se non lo sanno, è come organizzare una festa a sorpresa senza sapere se l'ospite d'onore ama la torta o la torta salata - potrebbe finire in un disastro.

I ricercatori stanno analizzando attentamente i campioni genetici per assicurarsi che rappresentino accuratamente le popolazioni naturali. Questo li aiuterà a capire come gestire queste piante in modo efficace e promuovere la diversità genetica.

L'Utilizzo del Sequenziamento a Rappresentazione Ridotta

Il sequenziamento a rappresentazione ridotta è un metodo che consente agli scienziati di concentrarsi su parti specifiche del DNA della pianta. È un po' come guardare attraverso una serratura per vedere solo ciò che è necessario, invece di aprire tutta la porta e sentirsi sopraffatti dalle informazioni.

Usando questa tecnica, i ricercatori sperano di raccogliere dati essenziali per guidare la gestione della conservazione. Possono identificare quali piante sono più geneticamente diverse e quelle che potrebbero avere tratti preziosi per i programmi di allevamento.

La Caccia al Sequenziamento dell'Intero Genoma

Oltre al sequenziamento a rappresentazione ridotta, anche il sequenziamento dell'intero genoma è in programma. Questo è un approccio più dettagliato che sequenzia l'intero DNA di una pianta, fornendo un quadro più chiaro della sua composizione genetica.

Anche se è un metodo più costoso, può offrire informazioni preziose, aiutando a scoprire la provenienza delle popolazioni e la frequenza delle mutazioni dannose. Queste informazioni sono cruciali per gestire i rischi di consanguineità e garantire che Rhodamnia rubescens e Rhodomyrtus psidioides abbiano una possibilità di combattere contro il ruggine del mirto.

Strategie per il Recupero della Popolazione

Dopo aver raccolto dati dagli studi genetici, i conservazionisti possono iniziare a sviluppare strategie per il recupero. L'obiettivo a lungo termine è ristabilire popolazioni in natura che possano vivere e prosperare senza l'intervento umano costante.

Per le specie più vulnerabili, potrebbe essere necessario utilizzare piante resistenti nei programmi di allevamento per creare una nuova generazione robusta. Questo è simile a creare una nuova ricetta che bilancia gusto e nutrizione - ottenere proprio il mix giusto per creare qualcosa di delizioso e sostenibile.

Il Ruolo degli Assaggi Sperimentali per la Resistenza

Per identificare quali piante mostrano resistenza al ruggine del mirto, gli scienziati stanno conducendo assaggi sperimentali. Essenzialmente, mettono le piante in situazioni difficili per vedere come reagisce ciascuna. È come un reality show per le piante, dove affrontano condizioni dure e solo le migliori sopravvivono.

Alcune piante hanno mostrato una notevole resistenza in questi test, ma ciò non significa che siano immuni. Infatti, anche le piante che sembrano forti in laboratorio possono avere difficoltà quando affrontano sfide nel mondo reale. Monitorare queste piante una volta tornate in natura è fondamentale.

La Decisione di Piantare Individui Resistenti

Dopo i test, le piante resistenti di successo vengono piantate in diverse località per monitorare come si adattano all'ambiente. Questo è un passo vitale per stabilire nuove popolazioni e garantire che la specie continui a prosperare.

Tuttavia, è essenziale tenere d'occhio queste piante. Anche quelle che sembrano resistenti in un ambiente controllato possono affrontare sfide una volta che sono all'aperto. È un po' come vedere come se la cava un concorrente dopo che il reality show finisce; spesso scopriamo le loro vere abilità solo dopo che le telecamere smettono di girare.

Il Potenziale dell'Ingegneria Genetica

Mentre si stanno esplorando metodi di allevamento tradizionali, gli scienziati stanno anche considerando l'ingegneria genetica come modo per sviluppare resistenza nelle piante. Questo approccio potrebbe comportare la modifica di specifici geni per aumentare la loro capacità di difendersi da malattie come il ruggine del mirto.

Questa tecnologia è ancora nelle fasi iniziali per molte piante, ma ha il potenziale per il futuro. Se avrà successo, potrebbe portare a nuove popolazioni che non solo sopravvivono, ma prosperano, simile a come uno smartphone viene aggiornato per includere nuove funzionalità e capacità.

Conclusione: La Lotta per Salvare le Specie In Pericolo

La battaglia contro il ruggine del mirto è una questione urgente, ma scienziati e conservazionisti si stanno facendo avanti per affrontare la sfida. Stanno lavorando diligentemente per raccogliere dati, monitorare le popolazioni e allevare piante che possano resistere a questo fungo invasivo.

Il tempo è essenziale, e uno sforzo coordinato è fondamentale per garantire che specie come Rhodamnia rubescens e Rhodomyrtus psidioides non scompaiano dai nostri paesaggi. Sfruttando la tecnologia e impiegando pratiche di conservazione strategiche, c'è speranza per queste piante e molte altre che affrontano minacce simili. Dopo tutto, la natura è resiliente, e con il giusto supporto, queste specie in pericolo potrebbero trovare la loro strada verso un futuro migliore.

Fonte originale

Titolo: Genomics and resistance assays inform the management of two tree species being devastated by the invasive myrtle rust pathogen

Estratto: Myrtle rust is a plant disease caused by the invasive fungal pathogen Austropuccinia psidii (G. Winter) Beenken, which has a global host list of 480 species. It was detected in Australia in 2010 and has caused the rapid decline of native Myrtaceae species, including rainforest trees Rhodamnia rubescens (Benth.) Miq. (scrub turpentine) and Rhodomyrtus psidioides (G.Don) Benth. (native guava). Ex situ collections of these species have been established, with the goal of preserving remaining genetic variation. Analysis of reduced representation sequencing (DArTseq; n = 444 for R. rubescens and n = 301 for R. psidioides) showed genetic diversity is distributed along a latitudinal gradient across the range of each species. A panel of samples of each species (n = 27 for R. rubescens and n = 37 for R. psidioides) were resequenced at genome scale, revealing large historical e]ective population sizes, and little variation among individuals in inferred levels of deleterious load. In Rhodamnia rubescens, experimental assays (n = 297) identified individuals that are putatively resistant to myrtle rust. This highlights two important points: there are tangible pathways to recovery for species that are highly susceptible to rust via a genetically informed breeding program, and there is a critical need to act quickly before more standing diversity is lost.

Autori: Stephanie H Chen, Jia-Yee S Yap, Veronica Viler, Craig Stehn, Karanjeet S Sandhu, Julie Percival, Geoff S Pegg, Tracey Menzies, Ashley Jones, Karina Guo, Fiona R Giblin, Joel Cohen, Richard J Edwards, Maurizio Rossetto, Jason G Bragg

Ultimo aggiornamento: 2024-11-02 00:00:00

Lingua: English

URL di origine: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.30.612564

Fonte PDF: https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2024.10.30.612564.full.pdf

Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Modifiche: Questa sintesi è stata creata con l'assistenza di AI e potrebbe presentare delle imprecisioni. Per informazioni accurate, consultare i documenti originali collegati qui.

Si ringrazia biorxiv per l'utilizzo della sua interoperabilità ad accesso aperto.

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