Vehnän keltaruoste osaakin lisääntyä myös suvullisesti – uusia tautirotuja syntyy nopeammin

Ruostesienillä saattaa olla viisikin erilaista itiömuotoa, ja niiden elämänkiertoon kuuluu usein pakollinen isäntäkierto. Esimerkiksi viljojen mustaruosteella eli heinien varsiruosteella (Puccinia graminis) suvulliset rihmastot (sukupuolta '+' tai '-') tartuttavat happomarjakasvin (Berberis), ja jos eri sukupuolta olevat rihmastot kasvissa kohtaavat toisensa, ne pariutuvat keskenään. Tämän tuloksena happomarjan lehdissä syntyy ns. helmi-itiöitä, jotka sitten lentävät tuulen mukana tartuttamaan heinäkasveja. Heinäkasviin päästyään ruostesieni tuottaa ensin vaaleampia ns. kesäitiöitä, joiden avulla sienitaudin epidemia leviää viljakasvustossa, ja loppukesällä sitten tummempia, ns. talvi-itiöitä, joiden avulla ruostesieni selviää talvikauden yli. Keväällä onkin sitten isäntävuorossa jälleen happomarjapensas.*

Vehnän keltaruosteella (Puccinia striiformis) mahdollista väli-isäntää on etsitty vuosisadan ajan, ja kun sitä ei ole löydetty, on uskottu tämän ruostesienen elävän vain heinäkasveilla ja lisääntyvän ainoastaan suvuttomasti. Uusia tautirotuja voisi tällöin syntyä vain verrattain hitaasti, sillä tarvittavien mutaatioiden olisi synnyttävä peräkkäin ajan myötä samassa sienilinjassa. Suvullisessa lisääntymisessä sitä vastoin eri sienilinjojen (taudinaiheuttajalle) hyödyllisiä mutaatioita voi kertyä paljon helpommin samaan sienilinjaan ja tehdä siitä helpommin tarttuvan tai tehokkaamman taudinaiheuttajan.

Tosin sienillä on jo kauan tunnettu myös omalaatuinen ns. paraseksuaalinen sykli**, jonka avulla geneettistä vaihtelua voi tietyssä mitassa syntyä myös sienilajeilla, joilta suvullinen lisääntyminen puuttuu (mikä on sienikunnassa melko yleistä).

Nyt uusi tutkimus osoittaa, että happomarja toimii vehnän keltaruosteen väli-isäntänä, jossa siis suvullinen lisääntyminen onnistuu tälläkin ruostesienilajilla.*** Keltaruoste ei ole aivan yhtä tuhoisa sienitauti kuin mustaruoste, mutta tautitutkijat olivat jo pitkään ehtineet oudoksua sen kykyä kehittää uusia tautirotuja "odotettua nopeammin" eräillä alueilla. Nyt tälle nopeudelle siis löytyi luonnollinen selitys: syynä on happomarjan luontainen esiintyminen, mikä antaa keltaruosteelle mahdollisuuden suvulliseen lisääntymiseen.

*Rauhala A. Kasvien sienitauteja. WSOY 1958, 354 s.

**In English: Pontecorvo P. The Parasexual Cycle in Fungi. Annual Rev Microbiol 1956; 10:393–400 http://dx.doi.org/10.1146/annurev.mi.10.100156.002141

***In English: Jin Y, Szabo LJ, Carson M. Century-Old Mystery of Puccinia striiformis Life History Solved with the Identification of Berberis as an Alternate Host. Phytopathol 2010; 100:432–435 http://dx.doi.org/10.1094/PHYTO-100-5-0432

7.6.2010