Ученые кофе со всего мира на прошлой неделе летели в регион Колумбии Eje Cafetero, зеленый коллаж глубоких оврагов и склонов горы, покрытых тысячами небольших ферм кофе, созданных банановыми деревьями. В основе 25-й Международной конференции по вопросам Науки Кофе (ASIC) был горящий вопрос: как иметь дело с листовой ржавчиной кофе или roya. Самая повреждающая болезнь кофе в мире, листовая ржавчина прошла через Латинскую Америку, ценные фермеры приблизительно $1 миллиард и сокращающий некоторые урожаи больше чем половиной в Центральной Америке.
Между обильными перерывами на кофе ученые объявили о нескольких новых молекулярных методах, чтобы помочь бороться с этой континентальной эпидемией.Стойкие растения кофе
Помощь растению кофе защитить себя от гриба является высшим приоритетом. Колумбия приводит мир в развитии нержавеющих пород кофе, также известных как культурные сорта растения.
Когда листовая ржавчина кофе — который был сначала определен в Восточной Африке в 1860-х — добралась до Южной Америки в 1970-х, национальный научно-исследовательский центр кофе Колумбии, Cenicafe, уже был десятилетием в свою программу разведения коррозионной стойкости. С тех пор это выпустило два главных культурных сорта растения кофе — Колумбию (в 1980) и Кастильо (2005) — которые были эффективными с 1983 при закалке листовой ржавчины при сохранении характеристик, настолько важных для кофе мирового класса: высокая доходность, большой размер зерна, большой вкус.Но, как фармацевтический трубопровод, проблемой было время и деньги, требуемые взять новое растение кофе от исследования до рынка. «Требуется больше чем 25 лет для развития новой разновидности», объясняет Пилар Монкада, ученый из Cenicafe. «Один из способов, которыми мы можем уменьшить количество времени, при помощи генетических маркеров для оценки, какие гены представляют интерес для нас».Наконец конференция недели ASIC, Монкада представил базу данных коллекции Сеникэйфа идиоплазмы кофе.
Это включает больше чем 600 охарактеризованных генетических ресурсов, главным образом эфиопских по происхождению, которые кодируют агрономически соответствующие характеристики как сопротивление болезни и благоприятный аромат. Когда Монкада начинает развивать новый нержавеющий культурный сорт растения, она может теперь генетически показать свои растения первого поколения против этой базы данных для оптимизации процесса. «Если у нас есть маркер, связанный с коррозионной стойкостью, мы не должны вынимать растение к областям и ждать, пока нет вспышка ржавчины, чтобы видеть, является ли это стойким». Но сокращения бюджета ограничили эти генетические эксперименты, говорит Монкада. «Мы все еще должны утвердить нержавеющие гены. Как только мы уверены, что они связаны, мы можем начать с выбора».
Монкада знает, что генетическое понимание ускорит улучшение урожая. Она не является одной.
Объявление о последовательном из генома человеческой фигуры с корзиной на голове Coffea в Науке в этом месяце было выполнено гулом от поклонников кофе и исследователей одинаково, а именно, потому что это предоставило новую подробную информацию о химическом развитии кофеина. Но тот проект упорядочил C. robusta разновидности кофе, боб большого и низкого качества, потерявший его популярность за последние несколько десятилетий. Программы упорядочения должны все же полностью планировать более дорогие разновидности кофе «арабика» C., хотя они представили эскиз на прошлой неделе в Колумбии.Охарактеризование гриба
Другой центр понимал биологию гриба ржавчины, Hemileia vastatrix. «Ржавчина кофе является хакером», объясняет Альваро Гаитан, глава фитопатологии в Cenicafe. «Это всегда ищет новый способ проникнуть внутрь растения». Бригада Гэйтэна пытается арестовать проникновение ржавчины кофе, происходящей, когда спора гриба прорастает и проникает через устьица растения.
Исследователи еще не знают точно, что гриб делает — или какие протеины он прячет — для инфицирования растения кофе. Но исследование другого растения ржавеет, вовлек несколько протеинов в этот патогенный процесс, делая их логическими кандидатами на исследование колумбийской бригады.Используя последовательную РНК, бригада Гэйтэна идентифицировала 28 генов в H. vastatrix, которые связаны с разрушением обороноспособности растения кофе.
Они закодировали для серии протеинов, как это оказывается, сохраняющихся через другие разновидности грибковых, ржавеет. Патогены, кажется, используют некоторые из тех же инструментов для получения входа в лист.
Запрещение этого процесса проникновения могло быть ключевым для останавливающейся листовой ржавчины кофе. Но Гэйтэн предупреждает, что ученые должны стараться предназначаться для всего диапазона листовой ржавчины кофе, которой некоторые гонки являются более ядовитыми, чем другие. «Мы должны охарактеризовать гонки roya», говорит Гэйтэн. «Вы не хотите просто предназначаться для слабого, ржавеет; Вы должны доказать, что Ваша материальная часть против сильного ржавеет».
Генетический скрининг листовых ржавчин также позволил бы органам быстро охарактеризовать — и более быстро смягчить — следующая серьезная вспышка листовой ржавчины.Между тем исследователи говорят поддразнивание обособленно, генетическое машинное оборудование ржавчины кофе относится не только к любителям кофе, но также и к нашей глобальной кормовой базе.
Фермы кофе во всем мире все еще прививают восприимчивые культурные сорта растения, все более и более требующие, чтобы пестициды парировали болезнь. Это тяжелое применение пестицидов является безответственным, Гэйтэн говорит, особенно на фермах мелкого фермера как те усеивающие Колумбию. «Каждый раз, когда Вы рекомендуете использование пестицида, Вы выставляете семью, также, потому что они живут очень близко к этим областям», говорит он. «И многими из этих болезней кофе управляют кровные враги гриба.
Вы не хотите уничтожить тех».*Исправление, 22 сентября, 12:25: Эта статья ранее misattributed кавычки и работа от Пилар Монкада.