ノースカロライナ州立大学の研究者らは、アイルランドのジャガイモ飢饉の原因となった病原体 Phytophthora infestans（フィトフトラ・インフェスタンス） の起源が、南アメリカのアンデス山脈であると断定しました。ノースカロライナ州立大学（NC State）の研究者らは、P. infestans およびPhytophthora（フィトフトラ）属の他の種の遺伝物質を広範囲に解析し、P. infestans が南アメリカから北アメリカへ拡散し、その後1840年代にアイルランドで大きな被害をもたらしたことを裏付ける証拠を提示しました。この病原体は現在も、世界中のジャガイモやトマトに疫病（late-blight disease）を引き起こしています。
本研究では、P. infestans の全ゲノムを、南アメリカにのみ生息する近縁種 Phytophthora andina（フィトフトラ・アンディナ） および Phytophthora betacei（フィトフトラ・ベタセイ） のゲノムと比較しました。その結果、これら3種が非常に類似していることが明らかになりました。
「これは P. infestans だけでなく、その姉妹系統も対象にした最大規模の全ゲノム研究の一つです」と語るのは、ノースカロライナ州立大学の植物病理学のウィリアム・ニール・レイノルズ特別教授（William Neal Reynolds Distinguished Professor of Plant Pathology）であり、本研究の責任著者であるジーン・リスタイノ博士（Jean Ristaino, PhD）です。本研究の成果は2025年1月24日にPLOS One に掲載されました。本論文のタイトルは「A Pangenome Analysis Reveals the Center of Origin and Evolutionary History of Phytophthora infestans and 1c Clade Species（パンゲノム解析によりPhytophthora infestansおよび1cクレード種の起源と進化史が明らかに）」です。
「私たちはゲノムを配列決定し、進化的関係や移動パターンを考慮した結果、アンデス地域全体が種分化（speciation）のホットスポットであることを示しました。つまり、1つの種が2つ以上の異なる種に分かれる過程が起きやすい地域なのです。」とリスタイノ博士は述べています。
近年、P. infestans の起源については科学者の間で意見が分かれており、南アメリカではなくメキシコを起源とする説も提唱されていました。しかし、本研究では、P. infestans とメキシコ産の病原体 Phytophthora mirabilis（フィトフトラ・ミラビリス） および Phytophthora ipomoea（フィトフトラ・イポモエア） の間に明確な違いがあることを示しました。
「これまで、この病気に対する抵抗性の探索は主にメキシコの野生ジャガイモ Solanum demissum（ソラナム・デミッスム） に焦点を当ててきました。この野生種は、過去100年間にわたって抵抗性ジャガイモ品種の育種に利用されてきました。」とリスタイノ博士は説明しています。
「重要なのは、病原体と宿主が何千年もかけて共進化してきた『起源の中心』を研究することです。」と彼女は続けます。「気候変動により、アンデスの高地では干ばつが増加しています。そのため、P. infestans に対する抵抗性を持つ可能性のあるジャガイモ種が、まだ研究される前に失われる危険性があります。今後、アンデスの野生ジャガイモをより詳細に調査する必要があります。」と強調しました。
ノースカロライナ州立大学の元大学院研究者であり、本論文の筆頭著者であるアリソン・クーンバー博士（Allison Coomber, PhD）は、次のように述べています。「私たちのデータから、病原体が南アメリカからメキシコへ、またその逆方向にも移動していることが分かりました。ただし、メキシコへの移動は比較的少なく、南アメリカからの移動が主であることが示されました。また、メキシコには大規模なジャガイモ育種プログラムがあり、近年はメキシコ産のジャガイモがアンデス地域に持ち込まれることもありますが、歴史的にはその逆の流れが主でした。」
リスタイノ博士は、「1845年から1889年にかけて収集された歴史的な P. infestans のサンプルは、すべての現存する P. infestans 集団の中で最も早く分岐した系統であることが分かりました。現代の南アメリカおよびメキシコの集団は、どちらも歴史的な P. infestans から派生した共通の祖先を持っていることが示されました。」と述べています。「現代の国際貿易は、南アメリカとメキシコの病原体集団を混合させる要因となっています。」
本研究の共著者には、リスタイノ研究室の研究・実験スペシャリストであるアマンダ・C・サビル氏（Amanda C. Saville）、ノースカロライナ州立大学の植物病理学教授であるイグナツィオ・カルボーネ博士（Ignazio Carbone, PhD）、さらにノルウェー科学技術大学（Norwegian University of Science and Technology）からマイケル・マーティン博士（Michael Martin, PhD）およびヴァネッサ・ビーケル氏（Vanessa Bieker）が名を連ねています。
画像：末尾の拡大画像を参照。
[News release] [PLOS One article]
