Como o Fusarium oxysporum TR4 ameaça as bananas Cavendish

Você sabia que as bananas que você come hoje não são do mesmo tipo que as pessoas consumiam há poucas gerações?

A banana que pode ter aparecido no seu pequeno-almoço hoje provavelmente era da variedade Cavendish. Já a que dominava as prateleiras dos mercados até à década de 1950 era a Gros Michel - que acabou praticamente eliminada por uma doença chamada murcha de Fusarium da bananeira (FWB).

Da Gros Michel à Cavendish: o impacto da murcha de Fusarium (FWB)

No caso da Gros Michel, a FWB foi provocada por Fusarium oxysporum raça 1, um patógeno fúngico que ataca bananeiras. Essa infeção mata a planta ao tomar conta do seu sistema vascular, o que interrompe o transporte de água e minerais.

Para substituir a Gros Michel, biólogos de plantas criaram a Cavendish, uma variedade resistente a Fusarium. Ainda assim, nas últimas décadas, a volta da FWB - agora causada por outra estirpe do mesmo fungo, a raça tropical 4 (TR4) - voltou a colocar em risco a produção mundial de bananas.

Como é que Fusarium oxysporum passou a ter capacidade de contornar resistências e infetar tantas plantas diferentes?

O genoma em duas partes de F. oxysporum

Sou especialista em genómica e, há cerca de dez anos, estudo a evolução genética de Fusarium oxysporum. Como complexo de espécies, F. oxysporum pode causar doenças de murcha e podridão das raízes em mais de 120 espécies de plantas. Algumas estirpes também conseguem infetar seres humanos.

Em 2010, o meu laboratório descobriu que cada genoma de F. oxysporum pode ser separado em duas partes: um genoma central, comum a todas as estirpes e responsável por funções essenciais de manutenção celular, e um genoma acessório, que muda de estirpe para estirpe e codifica funções especializadas - como a capacidade de infetar um hospedeiro vegetal específico.

Cada espécie de planta tem uma resposta imunitária sofisticada para se proteger da invasão de microrganismos. Assim, para conseguir estabelecer a infeção, cada estirpe de F. oxysporum recorre ao seu genoma acessório para suprimir o sistema de defesa particular daquela planta. Essa compartimentação funcional permite que F. oxysporum amplie bastante o seu leque de hospedeiros.

No nosso estudo recém-publicado, a minha equipa e colaboradores na China e na África do Sul concluíram que a estirpe TR4, que mata bananas Cavendish, tem uma origem evolutiva distinta e sequências diferentes no seu genoma acessório quando comparada com a estirpe que eliminou as bananas Gros Michel.

Óxido nítrico e genes acessórios na infeção por TR4

Ao analisarmos a interface onde a estirpe TR4 enfrenta o hospedeiro Cavendish, observámos que alguns genes acessórios ativados libertam óxido nítrico - um gás nocivo para a banana Cavendish.

Essa libertação súbita de gases tóxicos favorece a infeção ao neutralizar o sistema de defesa da planta. Ao mesmo tempo, o fungo reduz o dano em si próprio ao aumentar a produção de substâncias químicas capazes de desintoxicar o óxido nítrico.

Aumentar a diversidade de bananas

Ao rastrear a disseminação global dessa nova versão de Fusarium oxysporum, percebemos que um dos principais motivos para o reaparecimento recente dessa infeção fúngica é a predominância, na indústria internacional da banana, de um único clone.

Cultivar diferentes variedades de banana pode tornar a agricultura mais sustentável e diminuir a pressão de doença sobre uma única cultura. Agricultores e investigadores conseguem controlar a murcha de Fusarium da bananeira ao identificar ou desenvolver variedades de banana tolerantes ou resistentes à TR4.

Os nossos resultados também indicam outra possibilidade para proteger bananas Cavendish: desenvolver sequestradores eficazes de óxido nítrico, para reduzir a pressão tóxica provocada pela libertação do gás.

O papel de quem consome bananas no mercado

Pode parecer difícil imaginar como alguém que simplesmente gosta de comer banana poderia participar no combate a uma doença que devasta plantações. No entanto, são os consumidores que definem o mercado - e os agricultores acabam obrigados a produzir aquilo que o mercado pede.

Você pode ajudar a aumentar a diversidade de bananas no seu supermercado ao escolher, de propósito, uma ou mais entre as centenas de variedades existentes quando elas aparecerem por lá. Outra forma é comprar variedades locais de outras frutas e produtos agrícolas, ajudando a preservar a diversidade das plantas e a apoiar produtores da região.

A colaboração entre cientistas, agricultores, indústria e consumidores em todo o mundo pode ajudar a evitar futuras escassezes de bananas e de outras culturas.

Li-Jun Ma, Professora de Bioquímica e Biologia Molecular, UMass Amherst

Este artigo foi republicado de The Conversation sob uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.