Однако недавно исследовательская группа под руководством Калифорнийского университета в Дэвисе, ученый-растениевод, использовала технологии секвенирования ДНК, чтобы нарисовать широкую картину того, как озеленение цитрусовых влияет на деревья, прежде чем они даже покажут признаки инфекции, давая надежду на разработку диагностических тестов и методов лечения. неизлечимая в настоящее время болезнь.«Флорида, похоже, находится в мертвой тиске озеленения цитрусовых, и многие эксперты считают, что появление болезни в Калифорнии в полную силу — лишь вопрос времени», — сказал специалист по молекулярной биологии растений Абхая Дандекар, ведущий автор исследования.Новые результаты показывают, что бактериальное заболевание нарушает метаболизм крахмала и сахара в молодых и созреющих листьях и фруктах, а также наносит ущерб гормональным сетям, которые являются ключевыми для способности деревьев защищаться от инфекций. Результаты исследования будут опубликованы 25 сентября в журнале PLOS ONE.
«Поскольку болезнь имеет длительную латентную фазу, в течение которой отсутствуют симптомы инфекции, а бактерии устойчивы к выращиванию в лаборатории, единственным вариантом остановки передачи зеленоватости цитрусовых было применение химических пестицидов для борьбы с распространяющимися насекомыми. бактерии ", — сказал Дандекар.О озеленении цитрусовых:HLB, или позеленение цитрусовых, является самым разрушительным заболеванием цитрусовых во всем мире.
Это вызвано тремя видами бактерий Candidatus Liberibacter, включая Candidatus Liberibacter asiaticus, известный под аббревиатурой CaLas. Эти бактерии переносятся с дерева на дерево двумя видами цитрусовых псиллид, крылатых насекомых длиной около одной восьмой дюйма, прикрепляющихся к нижней стороне листьев деревьев.
По мере того, как цитрусовый листоболочек питается листом, он может собирать бактерии с больного дерева и переносить бактерии на незараженное дерево. Эти болезнетворные бактерии обитают во флоэме дерева — сосудистой ткани, которая переносит жизненно важные питательные вещества по всему дереву.
Болезнь поражает большинство видов цитрусовых, вызывая пожелтение побегов, пятнистые и пестрые листья, кривые и плохо окрашенные плоды и потерю жизнеспособных семян. Плоды больных деревьев твердые, деформированные и горькие, а зараженные деревья умирают в течение нескольких лет.За исключением одного зараженного дерева на заднем дворе, обнаруженного в 2012 году в общине Хасиенда-Хайтс в Южной Калифорнии, болезнь не была обнаружена в Калифорнии. Однако цитрусовый псиллид, который является переносчиком бактерий, был впервые обнаружен в Калифорнии в 2008 году и с тех пор был обнаружен в округах Сан-Диего, Империал, Риверсайд, Сан-Бернардино, Оранж, Лос-Анджелес, Вентура, Санта-Барбара, Керн и Туларе, в результате чего были введены карантин и закрытые зоны.
Новое исследование:В этом новом исследовании ученые изучили четыре категории здоровых и больных цитрусовых деревьев с целью лучшего понимания того, как HLB влияет на деревья физиологически на самых ранних стадиях заражения.«Более раннее секвенирование генома бактерий CaLas показало, что не было никаких токсинов или ферментов, которые разрушали бы стенки растительных клеток, или специализированных систем секреции, связанных с цитрусовым HLB», — сказал Дандекар.
«Поскольку эти факторы, которые обычно сопровождают болезни растений, отсутствовали, мы подозревали, что болезнь вызывает метаболический дисбаланс или препятствует переносу питательных веществ в инфицированных деревьях», — сказал он.Исследователи использовали технологию секвенирования генов для изучения «транскриптома», который представляет собой набор РНК, обнаруженной в листьях и плодах деревьев.Их анализ подтвердил, что у зараженных деревьев болезнь HLB вызывает накопление крахмала в листьях, блокируя транспорт питательных веществ через флоэму и снижая фотосинтез.
Они также обнаружили, что нормальный метаболизм сахарозы, сахара, также важного для фотосинтеза, был нарушен.Более того, исследователи обнаружили, что HLB мешает регулированию таких гормонов, как салициловая кислота, жасмоновая кислота и этилен, которые являются «основой» врожденного иммунного ответа растений. И они обнаружили, что у зараженных деревьев также были изменения в метаболизме важных аминокислот, которые служат резервуаром для органического азота во многих растениях. Азот необходим для стимуляции иммунного ответа растений.
Повод для надежды:Исследователи ожидают, что эти открытия откроют путь к новым тестам для обнаружения бактерий и, следовательно, наличия HLB в фруктовых деревьях.
Они также предполагают, что можно разработать несколько краткосрочных методов лечения зараженных деревьев. Такие терапевтические процедуры могут основываться на использовании гормонов и других небольших молекул для восстановления нормального метаболизма зараженного дерева или усиления врожденного иммунного ответа дерева для эффективной борьбы с инфекцией.