Kauçuk Ağacı Neden Amazon'da Yetişemez: Yaprak Yanıklığı

Kauçuk ağacı Amazon'un ağacıdır, ama geniş kauçuk bahçeleri Afrika'da ve Güneydoğu Asya'dadır (Edathil, 1986). Bu tersliğin arkasında bir yaprak hastalığı durur. Kauçuk ağaçları Amazon kökenli çok yıllık bitkilerdir ve bütün tropik kuşağa yayılmışlardır (Lieberei, 2007). Güney Amerika'da ise ağacın başlıca mantar hastalığı olan Güney Amerika yaprak yanıklığı, Güney ve Orta Amerika'da ticari ölçekte kauçuk üretimini engeller (Lieberei, 2007). Bu yazı, bir yaprak mantarının kauçuk tarımının haritasını nasıl çizdiğini, yüz yılı aşan mücadeleyi ve genetiğin bu hastalık hakkında söylediklerini anlatıyor.

Evinde yetişemeyen ağaç

Güney Amerika yaprak yanıklığı, Amazon'a özgü bir tür olan Hevea brasiliensis kauçuk ağacını etkileyen başlıca hastalıktır (González-Sayer ve ark., 2022). Bir yüzyıllık çalışmaları özetleyen derlemeye göre yaprak yanıklığı geçmişte Güney Amerika'daki kauçuk bahçelerinde çok ağır hasarlara yol açmıştır ve bugün de Amerika kıtasında kauçuk tarımının gelişmesini engelleyen başlıca etkendir (Guyot ve ark., 2018).

Etken mantar, yirminci yüzyılın başından beri Latin Amerika'daki kauçuk bahçelerini harap etmiştir (Barrès ve ark., 2012). Lieberei'nin değerlendirmesi sert bir cümleyle özetlenebilir: 1910'dan beri girişilen bütün mücadele çabaları başarısızlıkla sonuçlanmıştır (Lieberei, 2007).

Üç ad, bir mantar

Mantarın adı zaman içinde değişti. 1950'lerin Brezilya raporlarında Dothidella ulei adıyla geçer (Tollenaar, 1959). Sonraki literatürde Microcyclus ulei olarak anılmış ve bir askomiset olarak tanımlanmıştır (Lieberei, 2007). Bugün Pseudocercospora ulei adıyla bilinen bu türün genomu yüksek kalitede birleştirilmiş; 93,8 milyon baz çiftiyle Mycosphaerellaceae ailesinin büyük genomlarından biri olduğu ve yüzde 80'inin, Gypsy süper ailesinden retrotranspozonların baskın olduğu tekrar dizilerinden oluştuğu bildirilmiştir (González-Sayer ve ark., 2022).

Brezilya'da denenenler

1950'lerde Brezilya'daki kauçuk tarımı üzerine yazılmış bir rapor, dönemin yaratıcı ama sonuçsuz bir çözümünü anlatır. Hastalığa dayanıklı ağaçların taç kısımları, yüksek verimli Doğu klonlarının gövdesi üzerine aşılanmış; ama bu yöntemin uygulanamaz olduğu görülmüştür (Tollenaar, 1959). Aynı rapora göre taç aşıları Doğu klonlarının verimini düşürmüş ve dikimden sonra yüksek oranda kayıp yaşanmıştır (Tollenaar, 1959).

Ağacın kendi kimyası da hastalıkla ilişkilidir. Kauçuk ağacı dokuları zarar görünce hidrojen siyanür açığa çıkarabilir; yüksek HCN potansiyeli ve yüksek beta-glukozidaz etkinliği taşıyan bitkilerin genellikle enfeksiyona duyarlı olduğu bulunmuştur (Lieberei, 1988).

Direnç genleri ve aşılan direnç

Çözüm arayışı sonunda genetiğe yöneldi. Fransız Guyanası'nda dirençli bir klonla duyarlı bir kültür klonunun melezinden elde edilen 192 bireylik bir popülasyon tarlaya dikilmiş, bir bağlantı grubunda direncin fenotipik varyansının yüzde 36 ile 89'unu açıklayan büyük etkili bir gen bölgesi bulunmuştur (Le Guen ve ark., 2003).

Ama mantar da boş durmaz. Başka bir çalışmada türler arası bir ebeveynden gelen sekiz direnç bölgesi saptanmış; beklenmedik biçimde, tek bir mantar izolatının bu çok genli direnci tümüyle aşabildiği görülmüştür (Le Guen ve ark., 2007). Direnci tek hamlede çözmek bu yüzden zordur.

Salgın nasıl yayıldı

Popülasyon genetiği, hastalığın Latin Amerika'daki yayılışını yeniden kurmaya çalıştı. Brezilya, Ekvador, Guatemala ve Fransız Guyanası'ndan toplanan örneklerin analizi, Amazon'daki endemik bölgeden iki bağımsız kaynağa işaret etmiştir (Barrès ve ark., 2012). Yazarlara göre yayılış, enfekte bitki materyalinin insan eliyle taşınmasıyla gerçekleşen art arda girişlerden kaynaklanmış olabilir (Barrès ve ark., 2012).

Aynı mekanizma okyanusu aşan bir tehlikeyi de anlatır. Lieberei, hastalığın hâlâ köken kıtasında kaldığını, ama tropik bölgeleri doğrudan bağlayan her kıtalar arası uçuş hattıyla yayılma potansiyelinin arttığını yazar (Lieberei, 2007). 1986'da yayımlanan bir değerlendirme, Afrika ve Güneydoğu Asya'daki geniş kauçuk bahçeleri için büyük tehlikeye dikkat çekmiş ve o günkü karantina düzenlemelerinin yetersiz göründüğünü belirtmiştir (Edathil, 1986). Asya ve Afrika bugün de bu hastalıktan muaftır (Guyot ve ark., 2018).

Dar bir genetik taban

Asya bahçelerinin ağaçları, Wickham klonları olarak anılan ıslah materyaline dayanır. Kromozom düzeyinde birleştirilen yabani kauçuk ağacı genomuyla yapılan analiz, Wickham klonları ile yabani örnekler arasında orta düzeyde bir popülasyon ayrışması göstermiştir (Cheng ve ark., 2023). Aynı çalışma, geleneksel ıslahla lateks veriminin son yüzyılda altı kat arttığını belirtir ve kauçuk ağacını yeni evcilleşmiş bir bitki olarak tanımlar (Cheng ve ark., 2023). Hastalıksız bir ortamda yükselen verim, hastalığın hiç karşılaşılmamış bir tehdit olarak kalmasına bağlıdır.

Bir tarım ürününü bu kez gerçekten çökerten başka bir mantarın hikâyesi kakaonun cadı süpürgesi yazısında. Tek bir klona dayanan tarımın riskini gösteren bir başka örnek muzda Fusarium solgunluğu, ağaçları tehdit eden bir salgın ise kestane kanseri yazısında anlatılıyor. Avrupa'da bir ağaç türünü tehdit eden başka bir mantar salgını dişbudak geriliyor yazısında.

Bilimsel referanslar

Barrès, B. et al. (2012). Understanding the recent colonization history of a plant pathogenic fungus using population genetic tools and Approximate Bayesian Computation. Heredity (Edinb), 109(5), 269-79. PMID 22828899. DOI 10.1038/hdy.2012.37.

Cheng, H. et al. (2023). Chromosome-level wild Hevea brasiliensis genome provides new tools for genomic-assisted breeding and valuable loci to elevate rubber yield. Plant Biotechnol J, 21(5), 1058-1072. PMID 36710373. DOI 10.1111/pbi.14018.

Edathil, T.T. (1986). South American leaf blight - A potential threat to the natural rubber industry in Asia and Africa. Tropical Pest Management, 32(4), 296-303. DOI 10.1080/09670878609371083.

González-Sayer, S. et al. (2022). High-quality genome assembly of Pseudocercospora ulei the main threat to natural rubber trees. Genet Mol Biol, 45(1), e50510051. PMID 35037932. DOI 10.1590/1678-4685-GMB-2021-0051.

Guyot, J. & Le Guen, V. (2018). A Review of a Century of Studies on South American Leaf Blight of the Rubber Tree. Plant Dis, 102(6), 1052-1065. PMID 30673445. DOI 10.1094/PDIS-04-17-0592-FE.

Le Guen, V. et al. (2003). Molecular mapping of genes conferring field resistance to South American Leaf Blight (Microcyclus ulei) in rubber tree. Theor Appl Genet, 108(1), 160-7. PMID 14504743. DOI 10.1007/s00122-003-1407-9.

Le Guen, V. et al. (2007). Bypassing of a polygenic Microcyclus ulei resistance in rubber tree, analyzed by QTL detection. New Phytol, 173(2), 335-45. PMID 17204080. DOI 10.1111/j.1469-8137.2006.01911.x.

Lieberei, R. (1988). Relationship of Cyanogenic Capacity (HCN-c) of the Rubber Tree Hevea brasiliensis to Susceptibility to Microcyclus ulei, the Agent Causing South American Leaf Blight. J Phytopathol, 122(1), 54-67. DOI 10.1111/j.1439-0434.1988.tb00990.x.

Lieberei, R. (2007). South American leaf blight of the rubber tree (Hevea spp.): new steps in plant domestication using physiological features and molecular markers. Ann Bot, 100(6), 1125-42. PMID 17650512. DOI 10.1093/aob/mcm133.

Tollenaar, D. (1959). Rubber growing in Brazil in view of the difficulties caused by South American leaf blight (Dothidella ulei). Netherlands Journal of Agricultural Science, 7(3), 173-189. DOI 10.18174/njas.v7i3.17671.

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