Kara Sigatoka: Muz Yaprağını Karartan Mantarın Dünya Turu

Muz, tropik kuşağın pek çok ülkesinde temel besin, serin iklimli ülkelerde ise neredeyse her manavda bulunan bir ithal meyvedir. Bu ikili rol, yaprağını karartan bir mantarın öyküsünü de ikiye böler: bir yanda ilaçlamayla korunan geniş ihracat plantasyonları, öbür yanda ilaç alamayan küçük üreticiler. Kara Sigatoka ya da kara yaprak çizgisi hastalığı denen bu hastalığın etkeni, rüzgârla taşınan bir askomiset mantardır ve yirminci yüzyılın son çeyreğinde Asya'dan dünyaya yayılmıştır. Bu yazı o yayılmanın nasıl yeniden kurulduğunu ve genetik verilerin tarih kitaplarındaki bazı giriş noktalarını nasıl sorguladığını anlatıyor.

Mantar ve hastalık

Mycosphaerella fijiensis, dünyada yetiştirilen yenilebilir muz çeşitlerinin çoğunda kara yaprak çizgisi hastalığına yol açar; bu çeşitlerin çoğu kısır olduğu ve dirençli hat ıslahına uygun olmadığı için denetimin başlıca yolu yoğun fungisit kullanımıdır (Churchill, 2011). Mantar eşeyli üreyen, heterotalik bir Dothideomycetes üyesidir ve eşeysiz evresi Pseudocercospora fijiensis adını taşır (Churchill, 2011). Hastalık yaprak damarlarına paralel uzanan kızılımsı kahverengi çizgilerle başlar; bu çizgiler birleşerek koyu kahverengi ile siyah arasında değişen daha büyük çizgilere dönüşür (Churchill, 2011).

Fungisitin karşılanamadığı yerlerde etki daha ağırdır. Bu mantar, fungisit kullanılmadığında muz ürününde yüzde 20 ile 80 arasında verim kaybına yol açabilen yıkıcı bir hastalığın etkenidir (Saville ve ark., 2017).

Muzun iki ekonomisi

Muz, yıllık toplam 145 milyon metrik tonluk bir üretime sahiptir ve bunun yüzde 15'ten azı ihraç edilir; ihracat için ağırlıkla Cavendish çeşitleri, yüksek gübre, pestisit ve sulama girdisiyle büyük plantasyonlarda yetiştirilir (Ploetz ve ark., 2015). Küçük üreticiler ise çoğu zaman iç pazar için çok sayıda farklı çeşidi az girdiyle yetiştirir; kara yaprak çizgisi hastalığı Asya, Afrika ve Amerika'daki üretim alanlarının hepsinde bulunur ve küresel bir sorun olarak görülür (Ploetz ve ark., 2015).

Güneydoğu Asya kökenli muz bugün 135'ten fazla ülkede üretilmektedir; bu genişlemenin büyük kısmı tek bir çeşide, dünyadaki muzun yüzde 40'ından fazlasını oluşturan Cavendish'e dayanır ve bu tek çeşide dayalı geniş monokültür aşırı bir genetik savunmasızlık yaratmıştır (Drenth ve ark., 2021). Aynı monokültürün bir başka mantar düşmanı, Fusarium solgunluğunun tropikal ırk 4'ü, muzda Fusarium solgunluğu yazısında anlatılıyor.

Kaynak Güneydoğu Asya

Bir salgının nereden başladığını bulmak için pek çok ülkeden mantar örneği toplamak ve genetik çeşitliliğin nerede yoğunlaştığına bakmak gerekir. 37 ülkeden 735 birey 21 mikrosatelit ve 8 dizi temelli işaretleyiciyle incelendiğinde küresel istilanın kaynağı olarak Güneydoğu Asya belirlenmiş ve mantarın köken merkezinin bu bölgede olduğu desteklenmiştir (Robert ve ark., 2012). Öbür kıtalara girişte darboğazlar, kıtaların içinde ise yaygın kurucu olaylar doğrulanmıştır (Robert ve ark., 2012).

Aynı çalışma Afrika ile Amerika arasında farklı giriş senaryoları önermiştir: Amerika'da birden çok girişten kaynaklanan karışım izleri saptanırken incelenen Afrika örneklerinin hepsi tek bir başarılı kurucu olaydan türemiş görünmüştür (Robert ve ark., 2012). Mantarın Asya'dan çıkışı yirminci yüzyılın sonlarına tarihlenir ve hastalık Latin Amerika ile Karayipler'deki muz alanlarını istilasını yakın dönemde tamamlamıştır (Bebber, 2019).

Amerika'da iki dalga

Orta Amerika ve Karayipler'de 121 noktadan toplanan izolatların genetik analizi, ayrıntılı salgın kayıtlarıyla birleştirildiğinde hastalığın ilk giriş noktasının Honduras olduğunu ve buradan bölgedeki bütün muz üreticisi ülkelere kuzeye ve güneye doğru ilerleyen iki dalganın yayıldığını göstermiştir (Carlier ve ark., 2021). Yayılmanın büyük olasılıkla sporların adım adım taşınmasıyla gerçekleştiği, kuzey ve güney dalgalarına eşlik eden ardışık kurucu olayların ise iki farklı genetik grup oluşturduğu sonucuna varılmıştır (Carlier ve ark., 2021).

Son istila edilen Martinik, Dominika ve Guadeloupe adalarında farklı bir yapı bulunmuş; çoklu girişler ve karışım olayları görülmüş ve bunların bir kısmının insan etkinliğine bağlı olabileceği belirtilmiştir (Carlier ve ark., 2021). Kosta Rika'da 2010-2014 arasında toplanan 118 izolat ise Honduras'taki ilk salgın kaynaklarından yayılma ile Güneydoğu Asya, Okyanusya ve Amerika'dan gelen genetik olarak farklı kaynakların karışımını yansıtmıştır (Saville ve ark., 2017).

Afrika'da sorgulanan giriş noktası

Bitki patojenlerinde tarihsel kayıtlar her zaman güvenilir değildir; organizmayı tanımlamak zordur ve giriş ile ilk kayıt arasında zaman geçer. Altı Doğu ve Batı Afrika ülkesinden sekiz popülasyon 20 mikrosatelitle incelenip yaklaşık Bayesçi hesaplama yöntemiyle farklı senaryolar sınandığında tarihsel varsayımla uyumlu bir istila cephesine kanıt bulunmuş, ama tarihsel kayıtlarda hiç anılmayan ikinci bir cephenin varlığı da ortaya çıkmıştır (Gilabert ve ark., 2023). Yazarlar bu yüzden hastalığın kıtaya tarihsel giriş noktasını sorgulamıştır (Gilabert ve ark., 2023).

Bu sonuç, yazılı tarihin bir salgını geç ve eksik kaydedebileceğini gösteriyor. Kayıtların sustuğu yerde mantarın kendi genomu bir arşiv gibi okunabiliyor.

İklimin payı

Yayılmayı kolaylaştıran tek şey ticaret değildi. Yayımlanmış deney verileriyle kurulan ve saatlik mikroklima verileriyle çalıştırılan bir enfeksiyon modeli, Latin Amerika ve Karayipler'in muz alanlarında enfeksiyon riskinin 1960'lardan bu yana ortanca yüzde 44,2 arttığını göstermiştir; bunun nedeni bitki örtüsündeki ıslaklığın artması ve sıcaklık koşullarının patojen için daha uygun hâle gelmesidir (Bebber, 2019). Yazar, artan muz üretimi ve küresel ticaretin hastalığın yerleşmesini ve yayılmasını büyük olasılıkla kolaylaştırdığını, iklim değişikliğinin ise bölgeyi enfeksiyona giderek daha elverişli kıldığını belirtir (Bebber, 2019).

Tropik ürünlerde benzer kıtalar arası mantar salgınlarının öyküleri kahve pası ve kakao cadı süpürgesi yazılarında anlatılıyor. Bir mantarın neden iki ayrı adla anıldığı, bu yazıdaki Mycosphaerella ile Pseudocercospora gibi, bir mantar, bir isim yazısının konusu.

Bilimsel referanslar

Bebber, D.P. (2019). Climate change effects on Black Sigatoka disease of banana. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci, 374(1775), 20180269. PMID 31056056. DOI 10.1098/rstb.2018.0269.

Carlier, J. et al. (2021). Central American and Caribbean population history of the Pseudocercospora fijiensis fungus responsible for the latest worldwide pandemics on banana. Fungal Genet Biol, 148, 103528. PMID 33515682. DOI 10.1016/j.fgb.2021.103528.

Churchill, A.C. (2011). Mycosphaerella fijiensis, the black leaf streak pathogen of banana: progress towards understanding pathogen biology and detection, disease development, and the challenges of control. Mol Plant Pathol, 12(4), 307-328. PMID 21453427. DOI 10.1111/j.1364-3703.2010.00672.x.

Drenth, A. & Kema, G. (2021). The Vulnerability of Bananas to Globally Emerging Disease Threats. Phytopathology, 111(12), 2146-2161. PMID 34231377. DOI 10.1094/PHYTO-07-20-0311-RVW.

Gilabert, A. et al. (2023). Revisiting the historical scenario of a disease dissemination using genetic data and Approximate Bayesian Computation methodology: The case of Pseudocercospora fijiensis invasion in Africa. Ecol Evol, 13(4), e10013. PMID 37091563. DOI 10.1002/ece3.10013.

Ploetz, R.C. et al. (2015). Impact of diseases on export and smallholder production of banana. Annu Rev Phytopathol, 53, 269-288. PMID 26002290. DOI 10.1146/annurev-phyto-080614-120305.

Robert, S. et al. (2012). Contrasting introduction scenarios among continents in the worldwide invasion of the banana fungal pathogen Mycosphaerella fijiensis. Mol Ecol, 21(5), 1098-1114. PMID 22256778. DOI 10.1111/j.1365-294X.2011.05432.x.

Saville, A. et al. (2017). Population Structure of Pseudocercospora fijiensis in Costa Rica Reveals Shared Haplotype Diversity with Southeast Asian Populations. Phytopathology, 107(12), 1541-1548. PMID 28820343. DOI 10.1094/PHYTO-02-17-0045-R.

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: 8  |  Yöntem: Editöryel Politika  |  Referanslar: Bibliyografya