Maailm otsib superbanaani, mis seljataks üliohtliku seenhaiguse
Guardian News & Media
Osad väidavad, et banaan on väljasuremise äärel. Panama haigus (tuntud ka kui lumiseen) on liikvel ja hävitab istandusi, mis annavad põhitoitu sadadele miljonitele inimestele ja elatist veel sadadele tuhandetele.
Samas ütlevad teised, et “banaanide viimsepäevaga” on liialdatud. Nad osutavad, et banaanivalik on külluslikum ja odavam kui eales varem. Panama haiguse uut vormi põhjustav seenetüvi levib järjekindlalt juba kolm aastakümmet, kuid globaalne tootmine on kasvamist jätkanud. Lõuna-Ameerikas, kus kasvatatakse umbes 80% banaanide ekspordist, on seni õnnestunud haigust eemale tõrjuda.
Kui tõsiselt siiski peaksime hukukuulutajaid võtma? Kas banaanikasvatajad suudavad seenvaenlasest sammukese võrra ees püsida või on selle laialdasem levik vältimatu? Milline roll on haigusele vastuvõtlikkuse osas mängida kaasaegsel ja suuremahulisel monokultuuri viljelemisel? Ja kui lähedal on teadlased lahenduse leidmisele?
19. sajandil raporteeriti tõve varasema vormi nimega Fusarium oxysporum esinemisest Austraalias, Costa Ricas ja Panamas. See levis üle Lõuna-Ameerika, laastades magusat ja kreemjat banaanisorti Gros Michel, mis toona eksporditurgu valitses. Haigus põhjustas massilise töötuse, tervete kogukondade hülgamise ja hinnanguliselt enam kui 2,3 miljardi dollari suuruse majanduskahju.
1960ndateks aastateks oli Gros Michel asendatud Cavendishi banaaniga, mis on haiguse esimese vormi suhtes resistantne ja moodustab tänapäeva globaalsest ekspordist 99%. Suurbritannias ja Ameerika Ühendriikides on see ainuke banaanisort, mida enamus eales maitsnud on.
Paraku tundub selline asendamine üha enam vaid ajutise lahendusena. Fusarium-liigi uus tüvi TR4, mis nakatab ka Cavendishi taimi, tuvastati 1990. aastal Taiwanis. Alates sellest on seen levinud Hiinast ja Kagu-Aasiast edasi Austraaliasse, Jordaaniasse ning Iisraeli. 2013. aastal jõudis see Mosambiiki ja käesoleva aasta alguses teatati leidudest Indias, mis on üks maailma suurimaid banaanitootjaid.
TR4 tüvi on esimesest vormist surmavam. Lisaks Cavendishile mõjutab see ka teisi sorte, mis moodustavad kokku 80% maailmas kasvatatavatest banaanidest. Kui teisi suuri banaanide patogeene nagu must sigatoka (Mycosphaerella fijiensis) ja ümarussid saab piisava pestitsiidikogusega kontrolli all hoida, siis TR4 puhul keemiline lahendus puudub. Teadlased arvavad, et see suudab pinnases klamüdospooride kujul edasi elada rohkem kui 40 aastat.
Seen tungib banaanitaime juurtesse, ummistab taime soonkonna, blokeerib vee ja toitainete varustuse ja lõpuks tapab selle. Arvatakse, et seen levib läbi nakatunud taimeosade ja pinnases asuvate spooride, mis satuvad jalatsite, tööriistade, sõidukite, istutustarvete külge ja vette.
Banaanitööstuse tehnilise personali tihe liikumine erinevate mandrite vahel paneb paljud teadlased kartma, et TR4 jõuab lõpuks Lõuna- ja Kesk-Ameerikasse. “See on vaid aja küsimus,” ütleb doktor Miguel Dita, kes töötab Brasiilia riiklikus põllumajandusteaduse uuringute korporatsioonis Embrapa. “Paljud banaanitööstuse ettevõtted tegutsevad nii Aasias, Lõuna-Ameerikas kui Kariibi mere saartel.”
“See võib saabuda turistiga, kes toob endaga kaasa ilutaime,” ütleb dr Charles Staves, kes on põllumajandusteadlane Prantsusmaal Montpellieris asuvas uurimisorganisatsioonis Bioversity International. “Lõuna-Ameerikast pärit banaanitööstuse tehnikud liiguvad samuti terves maailmas, seega on risk, et nad haiguse kaasa toovad.”
Kuigi läänes on banaanid odavad ja toitvad suupisted, peavad 400 miljonit inimest Aafrikas, Lõuna-Ameerikas ja Aasias neid põhitoiduks, mille kasvatamine pakub tööd sadadele tuhandetele inimestele.
“TR4 ohustab enim neid miljoneid inimesi, kelle jaoks banaan ja jahubanaan on igapäevase toitumise põhiosaks,” ütleb Silvia Campos Fairtrade Internationalist. “Banaanid on ka maapiirkondade majanduse põhiliseks liikumapanevaks jõuks, luues töökohti ja tagades sissetuleku töölistele ja väiketalunikele.”
Esmapilgul võib näida, et haiguse vastu võitlemise meetmed töötavad. Banaanide, sealhulgas jahubanaanide toodang kasvas 68,2 tonnilt 2000. aastal 117,9 tonnile 2015. aastal. Mõneti on see nii seetõttu, et TR4 levik on olnud aeglane. Samuti on osadel kasvatajatel õnnestunud liikuda nakatunud aladelt tervetele. See aga muutub seene levides üha vähem võimalikuks.
“Põllukultuuride liigutamine ei ole pikas perspektiivis jätkusuutlik,” ütleb Queenslandi Tehnikaülikoogi biotehnoloog professor James Dale.
Suurtes istandustes paljundatakse banaane nii, et kultiveeritakse taimi risoomidest või tervete emataimede küljest võetud varte abil. Seda tehakse patogeenide eemaldamiseks, kuid uuringud näitavad, et nii võib taimed kahjuritele haavatavamaks muuta. “Meil on tarvis haigustevaba istutusmaterjali. Kõige eemaldamisega võtame aga ära ka kasulikud mikroobid,” selgitab Dita.
Kasulikke putukaid on kasutatud teistegi banaani patogeenide vastu. Dita asus hindama nende potentsiaali võitluses Panama haiguse vastu, uurides 500 banaanitaime sees elavat bakterit ja seent. Mitme katse abil tegi ta kindlaks need bakterid, mis aitasid Panama tõve levikut kiirendada või aeglustada, keskendudes vanemale esimesele vormile, kuna Brasiilias on sellega jätkuvalt probleeme.
Ta tegi kindlaks kaks seent ja kolm bakterit, mis tema sõnul banaanitaimi patogeeni eest osaliselt kaitsesid. Nüüd eksperimenteerivad farmerid nendega poogitud taimedega. “Meie oletus on, et kui see aitab esimese vormi vastu, siis aitab see ka TR4 vastu,” ütleb Dita. “See ei lahenda probleemi täielikult, kuid võib vähendada lumiseene kahjustusi.”
Teised väidavad, et TR4 mõju saab vähendada, kui muuta mõndasid kaasaegse põlluharimise meetodeid, mis toidavad meie nõudlust odavate banaanide järele. Suured kasvandused on monokultuursed, mis tähendab, et kasvatatakse ainult banaanitaimi. Vähese külvikordade vaheldumise ja rikkaliku troopilise päikese tõttu on kahjurite nagu TR4 toidulaud rikkalik. See aga omakorda aitab neil levida.
“Looduses hoitaks kahjureid kontrolli all kas nende abil, kes kahjuritele jahti peavad, või läbi toidule juurdepääsu piiramise,” ütleb Cardiffi Ülikooli ökoloog dr Angelina Sanderson Bellamy. “Suurtes banaaniistandustes leidub kahjuritele miilide kaupa toitu ja loomulikud piirangud nende paljunemiseks on eemaldatud.”
Sanderson Bellamy ja teised usuvad, et suurem bioloogiline mitmekesisus muudaks banaanide kasvatamise jätkusuutlikumaks ja Panama haiguse suguste ohtude suhtes vastupanuvõimelisemaks. Üks viis selle teostamiseks on kasutada pinnakattetaimi. Austraalia teadlased avastasid ühes 2014. aasta uuringus, et TR4 poolt nakatunud aladele istutatud banaanidel ilmnesid 20% võrra väiksema tõenäosusega Panama haiguse sümptomid, kuid neid ümbritses taimkate.
Sanderson Bellamy väitel peaksid suured kasvatajad järgima väiksemate farmerite eeskuju, kes istutavad banaanide ümber ka muid vilju nagu avokaado, mango, kakao ja mais. “Mitmekesisem taimestik ja nendega seotud bakterid ja seened loovad uue ökosüsteemi dünaamika, mis võib haiguse survet kahandada.”
Tavapärased meetodid, kus valitakse välja kõrgemat vastupanuvõimet demonstreerivad taimed, on banaanide puhul raskemini teostatavad. Metsikud banaanid on suuri seemneid täis ja vähese söödava viljalihaga. Vähemalt 7000 aastat tagasi alguse saanud bananide kodustamisel valisid põlluharijad taimi, mis kasvatasid väiksemate ja vähesema arvu seemnetega banaane. Tänapäeva kasvandustes sirguvad banaanid on steriilsed. Kaasaegsed Cavendishi banaanid on kloonid. See tähendab, et neil puudub geneetiline mitmekesisus, mis tavaliselt suurendab vastupanu kahjuritele ja haigustele.
Kuigi kloonid, ei ole ka Cavendishi banaanid täielikult identsed. Nende geenid muteeruvad suvaliselt ja mutatsiooni võivad käivitada või lõpetada keskkonnas aset leidvad sündmused. Taiwani banaaniuuringute instituudi teadlased on katseklaasis kasvatanud miljoneid banaanitaimi, lootuses luua mutatsioone, millel oleks TR4 suhtes parem vastupanuvõime. Nad väidavad, et neil on taimi, mis pakuvad Panama haiguse vastu osalist kaitset, kuid teised teadlased on nende efektiivsuse osas eri meelt.
Dale analüüsis erinevate banaanitaimede geneetilist koostist, sealhulgas üht metsikut Kagu-Aasia sorti, mille nimeks on Musa acuminata ssp malaccensism ja mis on näidanud TR4 suhtes kõrgemat vastupanuvõimet. Ta tegi kindlaks ja patenteeris kaks geeni, mis arvatavasti kaitseülesannete eest vastutavad.
Hiljuti modifitseeris ta geneetiliselt Cavendishi banaani taimeliini, sisestades neisse kaks kõige lubavamat geeni nimega RGA2, ja istutades taimed ühte väga nakatunud kohta Austraalias. Kolme aasta järel jäi haigustevabaks üks seitsmest geneetiliselt muundatud banaaniliinist, kolmel oli aga haigeid taimi 20 protsenti või vähem. Vastupanu tase kõikus, kuna kasutatud geneetilise muundamise tehnika tõttu võis sisestatud geen taime genoomides sattuda erinevatesse kohtatesse ja avaldada erinevat mõju. “Oli väga põnev, et vaid seitsmest proovitud liinist ühel oli immuunsus ja kolmel väga väikesed haigusnähud,” ütleb Dale.
Geneetiliselt muundamata taimede nakatumisprotsent jäi katses 67 ja 100 protsendi vahele. Cavendishi banaanidel avaldusid RGA2 geeni vähem aktiivsemad vormid.
Mahukam viieaastane väliuuring algas septembris. Kui see läheb plaanitult, loodab Dale taotleda litsentsi, mis teeks geneetiliselt muundatud (GM) TR4-resistentsed Cavendishi taimed farmeritele kättesaadavaks 2023. aastaks.
Möödunud kuul avaldatud uurimuses näitas Dale, et Crispr-Cas9 genoomi editeerimise tehnoloogia abil on võimalik välja lülitada üks osa Cavendishi banaani geneetilisest koodist. Nüüd loodab ta luua Cavendishi banaani, millel oleks rohkem aktiivseid RGA2 geene, mis on TR4 suhtes resistantsed. Dale´i hinnangul kulub selle välja arendamiseks ja katsetamiseks kuni kasutuselevõtuni seitse aastat.
Teised arvavad, et see on optimistlik prognoos.”Geenide märgistamisel on potentsiaali,” märgib Staver. “Kuid väidan, et kommertskasutuseks kõlbulik TR4-resistantne Cavendishi sort on tõenäoliselt enam kui kümne aasta kaugusel.”
Suurim väljakutse TR4-resistantsete banaanide loomisel ei pruugigi olla teaduslik. Poliitikud ja kohtud üle terve maailma üritavad praegu oma teadmistega teadusele järgi jõuda. Euroopa Liidu kohus otsustas eelmisel kuul, et eksisteerivad GM-seadused kehtivad ka nendele taimedele ja loomadele, mis loodud genoomi editeerimise abil. Enamik vaatlejaid usuvad, et USA ja Austraalia võtab selles küsimuses leebema seisukoha.
Dale on jätkuvalt lootusrikas. “Meil on geneetiliselt muundatud Cavendish, mis pakub TR4 vastu tehnilist lahendust,” selgitab ta. “Tegelik väljakutse seisneb turu heakskiidu pälvimises. Võib olla, et GM banaanide asemel pakuvad lahenduse hoopis genoomi editeerimise teel saadud banaanid.”
