Como o Fusarium oxysporum TR4 está a ameaçar as bananas Cavendish

Sabia que as bananas que come hoje não são do mesmo tipo das que se consumiam há apenas algumas gerações?

A banana que talvez tenha comido ao pequeno-almoço é, muito provavelmente, da variedade Cavendish. Já a banana que dominava as mercearias e os supermercados até à década de 1950 era a variedade Gros Michel - e acabou por desaparecer devido a uma doença conhecida como murchidão por Fusarium da bananeira, ou FWB.

O FWB que atingiu a Gros Michel foi provocado por Fusarium oxysporum race 1, um agente patogénico fúngico que afecta as bananeiras. Esta infecção mata a planta ao instalar-se no seu sistema vascular, onde bloqueia o transporte de água e minerais.

Para substituir a Gros Michel, biólogos de plantas desenvolveram a variedade Cavendish, resistente a Fusarium. Ainda assim, nas últimas décadas, o FWB voltou a emergir: uma outra estirpe do mesmo fungo, chamada tropical race 4, ou TR4, está novamente a pôr em risco a produção mundial de bananas.

Como é que Fusarium oxysporum adquiriu a capacidade de ultrapassar a resistência e infectar tantas plantas diferentes?

O impacto do FWB nas bananas Cavendish e Gros Michel

Sou genomicista e dediquei a última década ao estudo da evolução genética de Fusarium oxysporum. Enquanto complexo de espécies, F. oxysporum consegue provocar murchidão e podridão radicular em mais de 120 espécies de plantas. Algumas estirpes conseguem também infectar seres humanos.

O genoma em duas partes de F. oxysporum

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

Cada espécie de planta dispõe de uma resposta imunitária sofisticada para se defender de invasões microbianas. Assim, para conseguir estabelecer uma infecção, cada estirpe de F. oxysporum recorre ao seu genoma acessório para suprimir o sistema de defesa próprio daquela planta. Esta compartimentalização funcional permite a F. oxysporum alargar de forma marcada o seu leque de hospedeiros.

No nosso estudo publicado recentemente, a minha equipa e colegas na China e na África do Sul verificaram 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 destruiu as bananas Gros Michel.

Genes acessórios e óxido nítrico no ataque do TR4

Ao observarmos a zona de contacto onde a estirpe TR4 está a confrontar o seu hospedeiro, a banana Cavendish, descobrimos que alguns dos seus genes acessórios activados libertam óxido nítrico, um gás nocivo para a Cavendish.

Esta libertação súbita de gases tóxicos favorece a infecção, porque desarma o sistema de defesa da planta. Em paralelo, o fungo protege-se ao aumentar a produção de compostos que desintoxicam o óxido nítrico.

Aumentar a diversidade de bananas

Ao reconstruirmos a disseminação global desta nova versão de Fusarium oxysporum, percebemos que uma causa importante do ressurgimento recente desta infecção fúngica é o domínio da indústria internacional da banana por um único clone de bananeira.

O cultivo de diferentes variedades de bananas pode tornar a agricultura mais sustentável e diminuir a pressão da doença sobre uma única cultura. Agricultores e investigadores conseguem controlar a murchidão por Fusarium da bananeira ao identificarem ou desenvolverem variedades de banana tolerantes ou resistentes ao TR4.

Os nossos resultados indicam que outra via para proteger as bananas Cavendish poderá passar pelo desenvolvimento de captadores eficazes de óxido nítrico, capazes de reduzir a pressão tóxica provocada pela rajada deste gás.

Pode ser difícil imaginar de que forma um consumidor, que simplesmente gosta de comer bananas, pode participar no combate a uma doença que está a devastar as culturas. No entanto, são os consumidores que moldam o mercado, e os agricultores acabam por produzir aquilo que o mercado exige.

Pode ajudar a aumentar a diversidade de bananas no seu supermercado se, de forma intencional, experimentar uma ou mais das centenas de outras variedades existentes quando estas aparecerem nas prateleiras. Também pode comprar variedades locais de outras frutas e produtos agrícolas, contribuindo para preservar a diversidade vegetal e para apoiar produtores locais.

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

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

Este artigo é republicado de The Conversation ao abrigo de uma licença Creative Commons. Leia o artigo original.