"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."
Kommer svampangreppet göra slut på kastanjen? Bönderna föredrar att inte gissa. Det håller på och pyr i rötterna och nya skott skickas upp. Tills en annan parasit kommer och gör slut på svampangreppet. [Robert Frost 1936]
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.
I början av nittonhundratalet blev östra USA:s bestånd av kastanjeträd, bestående av nästan 4 miljarder träd helt decimerat av svampangrepp. Svamp är den mest destruktiva växtsjukdomen. även för grödor av stor ekonomisk vikt. Visste du att världens skördeförluster på grund av svampinfektion uppskattas uppgå till miljarder dollar per år. Det motsvarar tillräckligt med kalorier för att föda en halv miljard människor. Och detta får allvarliga återverkningar, som hungersnöd i utvecklingsländer, stora inkomstförluster för bönder och distributörer, höga priser för konsumenter och risk för att utsättas för mykotoxin, gifter som produceras av svampar.
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.
Problemet vi möter är att metoderna som för närvarande används för att förebygga och behandla dessa hemska sjukdomar, som genetisk kontroll, användning av naturliga bekämpningsmetoder, växelbruk, eller behandling av utsäde, med flera, fortfarande är begränsade eller kortlivade. De behöver konstant utvecklas. Därför är det brådskande att utveckla effektivare strategier och för detta behövs forskning för att identifiera biologiska mekanismer som kan användas för nya behandlingar mot svamp.
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.
En av svampars egenskaper är att de inte kan röra sig utan bara växa genom utbredning och skapa ett sofistikerat nätverk, mycelet. År 1884 antog Anton de Bary, pionjär inom läran om växtsjukdomar, som första forskare, att svampar guidas av signaler som sänds ut från värdväxten. Med värdväxt menas växten som svampen kan invadera och livnära sig på. Signalerna fungerar som en fyr så att svamparna kan lokalisera, växa mot, nå och slutligen invadera och kolonisera en växt. Han visste att om man kunde identifiera sådana signaler skulle man få tillgång till kunskap som sen kunde användas till att utveckla strategier för att blockera sambandet mellan svampen och växten. Men den tidens avsaknad av lämpliga metoder hindrade honom att identifiera denna mekanism på en molekylär nivå.
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.
Tack vare dagens tekniker för rening och genmutation samt en teknik som gör det möjligt att mäta riktning och tillväxt för hyfer kan jag idag berätta att efter 130 år har mitt tidigare team och jag till slut kunna identifiera sådana växtsignaler genom att studera växelverkan mellan en sjukdomsalstrande svamp som heter Fusarium oxysporum och en av dess värdväxter, tomatplantan. Likaså kunde vi karaktärisera svampens receptor som mottar signalerna och delar av den underliggande responsen som sker inne i svampen. och leder till dess växt mot plantan
(Applause)
(Applåder)
Thank you.
Tack.
(Applause)
(Applåder)
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.
Förståelsen för sådana molekylära processer erbjuder en uppsättning möjliga molekyler som kan användas för att skapa nya medel mot svampsjukdomar. Dessa medel skulle avbryta växelverkan mellan svampen och växten antingen genom att blockera växtens signal eller svampens receptorsystem som tar emot dessa signaler. Svampinfektioner har ödelagt jordbruksgrödor. Nu är vi i en tid när efterfrågan på jordbruksproduktion ökar kraftigt. Detta beror på befolkningstillväxt, ekonomisk utveckling, klimatförändring och efterfrågan på biobränslen. Att vi förstår den molekylära mekanismen för växelverkan mellan svamp och dess värdväxt, till exempel tomatplantan, innebär ett möjligt stort steg mot att utveckla en effektivare strategi för att bekämpa svampsjukdomar hos växter och därmed lösa problem som påverkar människors liv, livsmedelssäkerhet och ekonomisk tillväxt.
Thank you.
Tack!
(Applause)
(Applåder)