Jamur Pembunuh Kopi Berusia 70 Tahun Dihidupkan Kembali oleh Ilmuwan – Inilah Alasannya

CakapCakap – Cakap People! Para peneliti telah menghidupkan kembali spesimen jamur penyebab layu kopi untuk mengetahui bagaimana penyakit itu berkembang dan bagaimana penyebarannya dapat dicegah.

Mengutip laporan Scitechdaily, Sabtu, 5 Juni 2021, Penyakit Kopi Layu (Coffee Wilt Disease) disebabkan oleh jamur yang telah menyebabkan wabah yang menghancurkan sejak tahun 1920-an di Afrika sub-Sahara, dan saat ini menyerang dua varietas kopi paling populer di Afrika: Arabika dan Robusta.

Penelitian baru menunjukkan bahwa jamur kemungkinan meningkatkan kemampuannya untuk menginfeksi tanaman kopi dengan memperoleh gen dari jamur yang terkait erat, yang menyebabkan penyakit layu pada berbagai tanaman, termasuk penyakit Panama pada pisang.

Para peneliti mengatakan pengetahuan ini dapat membantu petani mengurangi risiko munculnya jenis penyakit baru, misalnya dengan tidak menanam kopi bersama dengan tanaman lain atau dengan mencegah penumpukan sisa tanaman yang dapat menampung jamur terkait.

Solusi berkelanjutan

Tim peneliti, dari Imperial College London, University of Oxford, dan CABI nirlaba pertanian, juga mengatakan bahwa mempelajari sampel sejarah dalam koleksi budaya CABI dapat memberikan banyak wawasan tentang bagaimana penyakit tanaman berevolusi dan menemukan yang baru, berkelanjutan cara untuk melawan mereka. Studi ini diterbitkan hari Sabtu, 5 Juni 2021, di BMC Genomics.

Penulis pertama studi ini, Lily Peck, sedang mempelajari Science and Solutions for a Changing Planet Doctoral Training Partnership di Grantham Institute dan Department of Life Sciences di Imperial.

“Menggunakan bahan kimia dan fungisida dalam volume yang lebih tinggi untuk memerangi penyakit tanaman yang muncul tidak berkelanjutan dan tidak terjangkau bagi banyak petani.

“Jika kita dapat memahami bagaimana jenis penyakit baru berevolusi, kita dapat memberi petani pengetahuan yang mereka butuhkan untuk mengurangi risiko munculnya penyakit baru,” kata Lily Peck.

Strain khusus kopi

Tim menganimasikan kembali sampel jamur yang dibekukan secara kriogenik yang menyebabkan Penyakit Kopi Layu. Ada dua wabah penyakit yang serius, pada 1920-an-1950-an dan antara 1990-an-2000-an, dan masih menyebabkan kerusakan.

Misalnya, pada tahun 2011, 55.000 pohon kopi Robusta mati karena layu di Tanzania, menghancurkan 160T kopi dalam prosesnya – setara dengan lebih dari 22 juta cangkir kopi.

Pada wabah yang dimulai pada tahun 1920-an, Penyakit Kopi Layu menginfeksi berbagai varietas kopi, dan akhirnya dikendalikan pada tahun 1950-an dengan praktik manajemen seperti membakar pohon yang terinfeksi, mencari ketahanan alami pada kopi, dan program pemuliaan yang dipilih untuk lebih varietas tanaman tahan.

Namun, penyakit ini muncul kembali pada 1970-an dan menyebar secara luas sepanjang 1990-an-2000-an. Dua populasi penyakit terpisah telah diidentifikasi dengan masing-masing hanya menginfeksi jenis kopi tertentu: satu menginfeksi kopi Arabika di Ethiopia, dan yang lainnya menginfeksi kopi Robusta di Afrika timur dan tengah. Tim ingin menyelidiki bagaimana kedua strain itu muncul.

Bertukar gen

Di laboratorium yang aman di CABI, mereka menghidupkan kembali dua galur dari wabah asli, dikumpulkan pada 1950-an dan disimpan ke dalam koleksi CABI, dan masing-masing dua galur dari dua galur jamur spesifik kopi, dengan yang terbaru dari 2003. Mereka kemudian mengurutkan genom jamur dan memeriksa DNA mereka untuk bukti perubahan yang dapat membantu mereka menginfeksi varietas kopi tertentu.

Mereka menemukan jamur yang lebih baru, varietas spesifik memiliki genom yang lebih besar daripada strain sebelumnya, dan mereka mengidentifikasi gen yang dapat membantu jamur mengatasi pertahanan tanaman dan bertahan hidup di dalam tanaman untuk memicu penyakit.

Gen-gen ini juga ditemukan sangat mirip dengan yang ditemukan pada jamur berbeda yang terkait erat yang mempengaruhi lebih dari 120 tanaman yang berbeda, termasuk pisang di Afrika sub-Sahara, menyebabkan penyakit Panama, yang saat ini menghancurkan varietas paling populer saat ini, pisang Cavendish.

Sementara strain jamur penginfeksi pisang ini diketahui mampu menukar gen, memberikan kemampuan untuk menginfeksi varietas baru, potensi transfer gen mereka ke spesies jamur yang berbeda belum pernah terlihat sebelumnya.

Namun, tim mencatat bahwa kedua spesies tersebut terkadang hidup berdekatan di akar tanaman kopi dan pisang, sehingga ada kemungkinan jamur kopi memperoleh gen yang menguntungkan ini dari tetangganya yang biasanya berbahan dasar pisang.

Kopi dan pisang sering ditanam bersama, karena tanaman kopi menyukai naungan yang disediakan oleh tanaman pisang yang lebih tinggi. Para peneliti mengatakan penelitian mereka dapat menunjukkan bahwa dengan tidak menanam tanaman dengan penyakit terkait erat bersama-sama, seperti pisang dan kopi, itu bisa mengurangi kemungkinan galur baru jamur pembunuh kopi berkembang.

Evolusi wabah

Para peneliti sekarang menggunakan galur yang dianimasi ulang untuk menginfeksi tanaman kopi di laboratorium, untuk mempelajari dengan tepat bagaimana jamur menginfeksi tanaman, yang berpotensi memberikan cara lain untuk mencegah penyakit menyerang.

Wawasan ini juga dapat diterapkan pada tanaman tanaman yang berbeda, di mana patogen tanaman lain yang terkait erat dapat membuat lompatan serupa, menyebabkan penyakit baru muncul. Setelah menunjukkan nilai pemeriksaan spesimen sejarah penyakit tanaman, tim berencana untuk mereplikasi penelitian dengan penyakit lain yang disimpan dalam koleksi CABI, yang menampung 30.000 spesimen yang dikumpulkan dari seluruh dunia selama 100 tahun terakhir.

Peneliti utama Profesor Timothy Barraclough, dari Departemen Zoologi di Oxford dan Department of Life Sciences at Imperial di Imperial, mengatakan: “Pendekatan historis menunjukkan kepada kita apa yang terjadi pada patogen tanaman sebelum dan setelah wabah penyakit baru terjadi. Kami kemudian dapat mempelajari mekanisme evolusi dan meningkatkan prediksi tentang bagaimana wabah serupa dapat terjadi di masa depan.

“Tujuan kami adalah untuk mereplikasi penelitian ini untuk banyak patogen tanaman, yang pada akhirnya menyusun ‘buku panduan’ tentang bagaimana patogenisitas berkembang, membantu kami mencegah wabah di masa depan jika memungkinkan.”