"Will the blight end the chestnut? The farmers rather guess not. It keeps smouldering at the roots And sending up new shoots Till another parasite Shall come to end the blight."
"Zal bacterievuur de kastanje uitroeien? De boeren denken eerder van niet. Het blijft smeulen in de wortels En nieuwe scheuten sturen Totdat een andere parasiet De vloek zal komen beëindigen"
At the beginning of the 20th century, the eastern American chestnut population, counting nearly four billion trees, was completely decimated by a fungal infection. Fungi are the most destructive pathogens of plants, including crops of major economic importance. Can you imagine that today, crop losses associated with fungal infection are estimated at billions of dollars per year, worldwide? That represents enough food calories to feed half a billion people. And this leads to severe repercussions, including episodes of famine in developing countries, large reduction of income for farmers and distributors, high prices for consumers and risk of exposure to mycotoxin, poison produced by fungi.
Aan het begin van de 20e eeuw werd de oostelijke Amerikaanse kastanje, bijna 4 miljard bomen, volledig gedecimeerd door een schimmelinfectie. Schimmels zijn de meest destructieve plantenpathogenen, ook van cultuurgewassen van groot economisch belang. Kun je je voorstellen dat vandaag de dag oogstverliezen door schimmelinfecties wereldwijd op miljarden dollars per jaar worden geschat? Dat betekent genoeg voedselcalorieën om een half miljard mensen te voeden. Dat heeft ernstige gevolgen, zoals tijden van hongersnood in de ontwikkelingslanden, grote vermindering van inkomsten voor boeren en distributeurs, hoge prijzen voor de consument en het risico van blootstelling aan mycotoxinen, gifstoffen uit schimmels.
The problems that we face is that the current method used to prevent and treat those dreadful diseases, such as genetic control, exploiting natural sources of resistance, crop rotation or seed treatment, among others, are still limited or ephemeral. They have to be constantly renewed. Therefore, we urgently need to develop more efficient strategies and for this, research is required to identify biological mechanisms that can be targeted by novel antifungal treatments.
Het probleem nu is dat de huidige methode ter voorkoming en behandeling van die vreselijke ziekten, zoals genetische controle, exploitatie van natuurlijke bronnen van weerstand, gewasrotatie of zaadbehandeling, onder andere, nog steeds beperkt of voorlopig zijn. Ze moeten voortdurend worden vernieuwd. Daarom moeten we dringend efficiëntere strategieën ontwikkelen. Daarvoor is onderzoek nodig om biologische mechanismen te identificeren waarop nieuwe schimmeldodende behandelingen kunnen worden gericht.
One feature of fungi is that they cannot move and only grow by extension to form a sophisticated network, the mycelium. In 1884, Anton de Bary, the father of plant pathology, was the first to presume that fungi are guided by signals sent out from the host plant, meaning a plant upon which it can lodge and subsist, so signals act as a lighthouse for fungi to locate, grow toward, reach and finally invade and colonize a plant. He knew that the identification of such signals would unlock a great knowledge that then serves to elaborate strategy to block the interaction between the fungus and the plant. However, the lack of an appropriate method at that moment prevented him from identifying this mechanism at the molecular level.
Een kenmerk van schimmels is dat ze niet kunnen bewegen en alleen door verlenging uitgroeien tot een verfijnd netwerk, het mycelium. In 1884 was Anton de Bary, de vader van de plantenpathologie, de eerste die veronderstelde dat schimmels geleid werden door signalen verzonden vanuit de waardplant. Dat is de plant waarop hij kan groeien. Die signalen werken als een vuurtoren. Schimmels kunnen erdoor een plant vinden, ernaartoe groeien, ze bereiken en ze ten slotte binnenvallen en koloniseren. Hij wist dat de identificatie van dergelijke signalen veel kennis zou bieden waarmee een strategie kon worden ontwikkeld om de interactie tussen de schimmel en de plant te blokkeren. Het ontbreken van een geschikte methode op dat moment verhinderde hem om dit mechanisme op het moleculaire niveau te identificeren.
Using purification and mutational genomic approaches, as well as a technique allowing the measurement of directed hyphal growth, today I'm glad to tell you that after 130 years, my former team and I could finally identify such plant signals by studying the interaction between a pathogenic fungus called Fusarium oxysporum and one of its host plants, the tomato plant. As well, we could characterize the fungal receptor receiving those signals and part of the underlying reaction occurring within the fungus and leading to its direct growth toward the plant.
Dankzij purificatie en mutationele genomische benaderingen en dankzij een techniek om gerichte hyfengroei te meten, kan ik jullie vandaag vertellen dat na 130 jaar mijn vorige team en ik dergelijke plantensignalen eindelijk hebben kunnen identificeren, door het bestuderen van de interactie tussen een pathogene schimmel, Fusarium oxysporum, en een van zijn waardplanten, de tomatenplant. We konden eveneens de schimmelreceptor beschrijven die deze signalen opvangt en een deel van de onderliggende reactie die optreedt in de schimmel en deze doet groeien richting de plant.
(Applause)
(Applaus)
Thank you.
Dank je.
(Applause)
(Applaus)
The understanding of such molecular processes offers a panel of potential molecules that can be used to create novel antifungal treatments. And those treatments would disrupt the interaction between the fungus and the plant either by blocking the plant signal or the fungal reception system which receives those signals. Fungal infections have devastated agriculture crops. Moreover, we are now in an era where the demand of crop production is increasing significantly. And this is due to population growth, economic development, climate change and demand for bio fuels. Our understanding of the molecular mechanism of interaction between a fungus and its host plant, such as the tomato plant, potentially represents a major step towards developing more efficient strategy to combat plant fungal diseases and therefore solving of problems that affect people's lives, food security and economic growth.
Het begrijpen van dergelijke moleculaire processen biedt een waaier van mogelijke moleculen die kunnen worden gebruikt om nieuwe schimmeldodende behandelingen te creëren. Die behandelingen zouden de interactie tussen de schimmel en de plant verstoren, door het blokkeren van het plantensignaal of van het ontvangstsysteem van de schimmel die deze signalen krijgt. Schimmelinfecties hebben landbouwgewassen verwoest. Bovendien leven we nu in een tijd waar de vraag naar de productie van gewassen aanzienlijk toeneemt. Dit is toe te schrijven aan bevolkingsgroei, economische ontwikkeling, klimaatverandering en de vraag naar biobrandstoffen. Ons begrip van het moleculaire mechanisme van de interactie tussen een schimmel en de waardplant, zoals de tomatenplant, is mogelijk een belangrijke stap in de ontwikkeling van efficiëntere strategie om schimmelziekten bij planten te bestrijden. Dus ook voor het oplossen van problemen die het leven van mensen beïnvloeden, voedselzekerheid en economische groei.
Thank you.
Dank je.
(Applause)
(Applaus)