Kakaonun Cadı Süpürgesi: Bahia'yı Çökerten Mantar

Amazon'da gezen Portekizli doğa bilimci Alexandre Rodrigues Ferreira, 1785 ve 1787'de kakao ağaçlarında gördüğü bir bozukluğu günlüğüne "lagartão", yani büyük kertenkele diye not etti. Bugünkü bilgiyle bu notlar, cadı süpürgesi hastalığının ilk tarifleri gibi görünür (Meinhardt ve ark., 2008). İki yüz yıl sonra aynı hastalık Brezilya'nın Bahia eyaletine ulaştığında, ülkenin kakao ekonomisini on yıl içinde çökertti. Bu yazı bir mantarın Amazon'dan Bahia'ya uzanan yolunu, kakaonun ikinci büyük düşmanı donlu kapsül çürüklüğünü ve genetiğin bu salgınlar hakkında söylediklerini anlatıyor.

Kakaonun üçlü belası

Kakao ağacı Theobroma cacao, Yukarı Amazon'da ortaya çıkmış ve orada yaklaşık 5450-5300 yıl önce evcilleştirilmiştir (Díaz-Valderrama ve ark., 2020). Aynı tarihsel derlemeye göre kakao hastalıkları yüzyıllardır bu ürünün coğrafyasını değiştirmiştir; erken bir örnek, 1720'lerde Trinidad'daki kakao endüstrisinin "blast" denen bilinmeyen bir hastalıkla çökmesidir (Díaz-Valderrama ve ark., 2020).

Tropik Amerika'da kakaonun iki yıkıcı hastalığı iki mantarla ilişkilidir: cadı süpürgesi ve donlu kapsül çürüklüğü ya da moniliasis (Aime ve ark., 2005). Bu iki hastalık, kara kapsül çürüklüğüyle birlikte, 1989'da ilk kez bir "üçlü" olarak ele alınmıştır (Evans, 2007). Aynı derleme, donlu kapsül çürüklüğü etkeninin And Dağlarının kuzeybatı yamaçlarında Theobroma gileri üzerinde ortaya çıktığını, cadı süpürgesinin kakao patotipinin ise Amazon havzasında kakao üzerinde evrimleştiğini belirtir (Evans, 2007).

Amazon'dan Karayiplere

Cadı süpürgesinin etkeni Moniliophthora perniciosa, eski adıyla Crinipellis perniciosa'dır (Meinhardt ve ark., 2008). Hastalık 1895'te Surinam'a ulaşmış, ardından hızla yayılarak 1906'da Guyana'ya, 1918'de Ekvador'a, 1928'de Trinidad'a, 1929'da Kolombiya'ya ve 1948'de Grenada'ya varmıştır (Meinhardt ve ark., 2008). Aynı derlemeye göre hastalık görülen bahçelerde verim kaybı yüzde 50 ile 90 arasında değişir (Meinhardt ve ark., 2008).

Hastalığın adı, enfekte sürgünlerin anormal biçimde dallanıp süpürgeyi andıran bir görünüm almasından gelir. Genom taraması mantarın bu işi nasıl yaptığına dair ipuçları vermiştir: M. perniciosa, kakaonun büyüme noktalarındaki dokuların hücreler arası boşluğunu önce canlı dokudan beslenen bir patojen olarak kolonize eder, enfeksiyonun sonraki evrelerinde ölü dokuyla beslenen bir yaşam biçimine geçer (Mondego ve ark., 2008). Genomda bitki hormonları giberelin ve oksinin sentezi ile ilişkili genler de bulunmuştur (Mondego ve ark., 2008).

Bahia, 1989

Kakao üretiminin ağırlığı zamanla güneye, Brezilya'nın Bahia eyaletine kaymıştı. Bahia'daki üretim de 1980'lerin sonunda cadı süpürgesinin gelişiyle ağır biçimde kısıldı (Díaz-Valderrama ve ark., 2020). Sayılar çarpıcıdır: M. perniciosa'nın 1989'da Bahia'ya ulaşmasından sonra Brezilya, 1988-1990 döneminde 347 bin ton üretimle o zamanki küresel üretimin yaklaşık yüzde 15'ini veren üçüncü büyük üretici konumundan, 1998-2000 döneminde 141 bin tonla net ithalatçı konumuna düşmüştür (Meinhardt ve ark., 2008).

Genetik veriler Bahia salgınının dar bir başlangıçtan çıktığını düşündürür. Güney Amerika'nın farklı konaklarından toplanan izolatlarda, Amazon'daki kakao izolatları arasında Bahia'dakilere göre daha yüksek genetik ve kromozom çeşitliliği bulunmuş; Bahia'daki kakao izolatlarının yalnızca iki ana genotipten oluştuğu görülmüştür (Rincones ve ark., 2006). Bir tarım hastalığının yeni bir bölgeye girip o bölgenin ekonomisini değiştirdiği başka bir öykü kahve pası yazısında Seylan kahvesi için anlatılıyor.

Donlu kapsül çürüklüğü

Kakaonun öteki büyük düşmanı Moniliophthora roreri'dir. Moleküler soy ağacı, cadı süpürgesi ve donlu kapsül çürüklüğü etkenlerinin Marasmiaceae ailesinde kardeş taksonlar olduğunu doğrulamış ve Moniliophthora perniciosa adını yeni bir kombinasyon olarak önermiştir (Aime ve ark., 2005).

M. roreri 1950'lere kadar Güney Amerika'nın kuzeybatısıyla sınırlı kalmış, 1956'da Panama'da görülmesi yayılışında bir dönüm noktası olmuş ve bugün tropik Amerika'da 11 ülkede bulunmaktadır (Phillips-Mora ve ark., 2007). Bu mantar yalnız kapsülleri enfekte eder ve 45-90 gün süren uzun bir canlı doku evresi geçirir; hastalık kayıpları yüzde 90'a ulaşabilir ve bahçelerin terk edilmesine yol açabilir (Bailey ve ark., 2018). Aynı derlemeye göre M. roreri henüz Brezilya'ya ulaşmamıştır (Bailey ve ark., 2018).

Genetik çeşitliliğin haritası, bu mantarın nereden çıktığına işaret eder. 172 izolatın incelendiği çalışmada 37 farklı genotip bulunmuş, 88 SNP işaretinde heterozigotluk görülmemesi üremenin klonal olduğunu göstermiştir (Ali ve ark., 2015). Kolombiya'nın yukarı Magdalena Vadisi, 13'ü yalnız bu bölgeye özgü 20 genotiple çeşitliliğin toplandığı yer olarak öne çıkmış ve olası köken merkezi olarak gösterilmiştir (Ali ve ark., 2015).

Okyanusun öbür yakası

Bugün dünya kakao üretiminin büyük bölümü Batı Afrika'da ve Asya'nın bazı bölgelerinde yapılır; Latin Amerika'nın başlıca kakao hastalıkları bu bölgelere henüz yayılmamıştır (Díaz-Valderrama ve ark., 2020). Bu nedenle 2024'te yayımlanan bir kayıt dikkat çekti: Angola'nın Serra Vamba bölgesinde 2019'da bulunan örnekler M. perniciosa olarak tanımlanmış, bu da türün Doğu Yarımküre'deki ilk kaydı olmuştur (Aime ve ark., 2024). Yazarlar, cadı süpürgesinin girdiği ülkelerin çoğunda üretimde büyük düşüşlere, hatta bahçelerin tümden terk edilmesine yol açtığını hatırlatır ve mantarın bu yarımkürede bulunmasının küresel bir kaygı konusu olabileceğini belirtir (Aime ve ark., 2024).

Kakao çekirdeğinin hasattan sonra geçirdiği ve bu kez istenen bir mikrop sürecinin, yani fermantasyonun hikâyesi kakao fermantasyonunda mayalar yazısında. Bir tarım ürününü aynı biçimde tehdit eden başka iki mantar için muzda Fusarium solgunluğu ve kauçuk ağacında yaprak yanıklığı yazılarına bakılabilir. Bir tarım ürününü bir yıllığına sarsan başka bir salgın 1970 güney mısır yaprak yanıklığı salgını yazısında.

Bilimsel referanslar

Aime, M.C. & Phillips-Mora, W. (2005). The causal agents of witches' broom and frosty pod rot of cacao (chocolate, Theobroma cacao) form a new lineage of Marasmiaceae. Mycologia, 97(5), 1012-22. PMID 16596953. DOI 10.3852/mycologia.97.5.1012.

Aime, M.C. et al. (2024). Moniliophthora perniciosa in Angola, Africa-the First Record in the Eastern Hemisphere. Plant Dis, 108(5), 1152-1156. PMID 38372722. DOI 10.1094/PDIS-07-23-1396-SR.

Ali, S.S. et al. (2015). Combination of RNAseq and SNP nanofluidic array reveals the center of genetic diversity of cacao pathogen Moniliophthora roreri in the upper Magdalena Valley of Colombia and its clonality. Front Microbiol, 6, 850. PMID 26379633. DOI 10.3389/fmicb.2015.00850.

Bailey, B.A. et al. (2018). Moniliophthora roreri, causal agent of cacao frosty pod rot. Mol Plant Pathol, 19(7), 1580-1594. PMID 29194910. DOI 10.1111/mpp.12648.

Díaz-Valderrama, J.R. et al. (2020). The History of Cacao and Its Diseases in the Americas. Phytopathology, 110(10), 1604-1619. PMID 32820671. DOI 10.1094/PHYTO-05-20-0178-RVW.

Evans, H.C. (2007). Cacao diseases-the trilogy revisited. Phytopathology, 97(12), 1640-3. PMID 18943725. DOI 10.1094/PHYTO-97-12-1640.

Meinhardt, L.W. et al. (2008). Moniliophthora perniciosa, the causal agent of witches' broom disease of cacao: what's new from this old foe? Mol Plant Pathol, 9(5), 577-88. PMID 19018989. DOI 10.1111/j.1364-3703.2008.00496.x.

Mondego, J.M. et al. (2008). A genome survey of Moniliophthora perniciosa gives new insights into Witches' Broom Disease of cacao. BMC Genomics, 9, 548. PMID 19019209. DOI 10.1186/1471-2164-9-548.

Phillips-Mora, W. & Wilkinson, M.J. (2007). Frosty pod of cacao: a disease with a limited geographic range but unlimited potential for damage. Phytopathology, 97(12), 1644-7. PMID 18943726. DOI 10.1094/PHYTO-97-12-1644.

Rincones, J. et al. (2006). Genetic variability and chromosome-length polymorphisms of the witches' broom pathogen Crinipellis perniciosa from various plant hosts in South America. Mycol Res, 110(Pt 7), 821-32. PMID 16876701. DOI 10.1016/j.mycres.2006.05.002.

Bu içerik bilgilendirme amaçlıdır, tıbbi tavsiye niteliği taşımaz. Herhangi bir sağlık kararı almadan önce hekiminize danışınız. Fonksiyonel mantarlar ilaç değildir ve hastalıkların tedavisinde kullanılamaz.

Atıf yapılan kaynak: 10  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya