Как житель Флориды, ставший свидетелем разрушительного воздействия болезни позеленения цитрусовых на нашу культовую отрасль, я воодушевлен и надеюсь на недавний прорыв местных исследователей. Открытие антимикробных соединений, вырабатываемых эндофитами цитрусовых деревьев, — это не просто научный триумф; это маяк надежды для фермеров Флориды, которые годами боролись с этой неумолимой болезнью.
Наше недавнее исследование показывает, что цитрусовые деревья проявляют естественную толерантность к бактериям, вызывающим озеленение цитрусовых, которые производят новые противомикробные препараты, которые можно использовать для борьбы с этим заболеванием. Мы нашли деревья на органической ферме в Клермонте, Флорида.
Болезнь позеленения цитрусовых, более формально известная как Хуанлунбин или HLB, вызывается бактерией Candidatus Liberibacter asiaticus. Он распространяется насекомым, называемым азиатским цитрусовым листоносом. Не существует известного лечения этой болезни.
В нашем исследовательском центре во Флориде мы концентрируемся на изучении экологически чистых методов ведения сельского хозяйства, области, которую часто называют агроэкологией. Наша группа выявила в лаборатории определенные противомикробные вещества и в настоящее время проводит эксперименты, чтобы определить их эффективность против болезни ГЛБ.
Почему это важно
HLB нанес огромный удар по культовой цитрусовой индустрии Флориды.
С тех пор, как в 2005 году в штате была выявлена болезнь озеленения цитрусовых, производство цитрусовых во Флориде упало на ошеломляющие 92% и более. Это снижение связано не только с болезнью; на него также влияют другие факторы, такие как ураганы и заморозки.
Деревья, зараженные болезнью, дают меньше плодов. Развивающиеся ограниченные плоды часто частично зеленые, деформированные, низкорослые и имеют неприятный вкус. Иногда он падает с дерева, не успев полностью созреть. Кроме того, на листьях могут быть пятна неправильной формы или крапчатость.
По данным Министерства сельского хозяйства США, вегетационный период 2022-2023 годов был одним из наименее урожайных с 1936 года, что привело к росту цен на такие культуры, как апельсины, мандарины, грейпфруты, лимоны и лаймы, из-за снижения урожайности.
Как заинтересованному болельщику, мне сложно управлять Хуанлунбином (HLB). В настоящее время производители полагаются на пестициды для борьбы с листоверткой и антибиотики, такие как окситетрациклин, в борьбе с ГЛБ. Однако такое лечение обходится дорого и потенциально может представлять опасность для здоровья и окружающей среды. Очевидно, что существует острая необходимость в разработке эффективных решений для более эффективного управления HLB.
Как мы выполняли свою работу
Как и люди, растения также содержат множество микроорганизмов, образующих так называемую микробиоту растений, которая находится как внутри, так и снаружи.
Внутри растений обитают полезные микроорганизмы, известные как эндофиты. Они оказывают существенное влияние на то, как растения усваивают питательные вещества, противостоят болезням и вредителям и адаптируются к различным стрессовым условиям окружающей среды.
Чтобы найти лекарство от ГЛБ, мы исследовали эндофиты на выживших цитрусовых деревьях — это деревья, у которых был положительный результат на ГЛБ, но проявлялись лишь легкие симптомы и продолжали давать плоды. Исследуя 342 эндофита этих выживших деревьев, мы обнаружили пять бактериальных эндофитов, которые могут производить новые противомикробные препараты.
В ходе нашего исследования мы обнаружили, что невозможно культивировать бактерии HLB с использованием стандартных лабораторных сред, таких как агар или бульон. Вместо этого мы использовали живые бактериальные клетки из образцов ткани инфицированных листочков прямо на земле. В контролируемых лабораторных условиях этот подход позволил нам протестировать противомикробные соединения против возбудителей озеленения цитрусовых. Результаты показали, что эти противомикробные препараты чрезвычайно эффективны в уничтожении живых клеток возбудителя. Интересно, что мы обнаружили, что их можно смешивать с водой и они остаются эффективными даже при более низких концентрациях.
Что еще неизвестно
Первоначальные результаты нашего текущего исследования позволяют предположить, что в образце бактериальной культуры содержится несколько противомикробных веществ. Это многообещающе, поскольку эти противомикробные препараты могут воздействовать на вредные бактерии с помощью различных механизмов. Если это правда, это может задержать возникновение резистентности, подобно тому, как различные антибиотики приносят пользу врачам при лечении инфекций.
Один из подходов, который мы будем использовать, — это тестирование выбранных веществ на HLB (Huanglongbing) с использованием зараженных образцов корней цитрусовых в лабораторных условиях и зараженных цитрусовых растений в тепличных условиях. Цель состоит в том, чтобы выяснить, поглощаются ли эти противомикробные соединения растениями через листья или корни. Это исследование будет проводиться в сотрудничестве с учеными из Техасского университета A&M и Университета Флориды.
Что дальше
Будущие исследования будут сосредоточены на методах очистки, позволяющих повысить выход очищенных противомикробных веществ, что позволит провести их оценку в практических условиях. Чтобы ускорить распространение этой технологии среди фермеров, мы могли бы искать сотрудничества с потенциальными коммерческими партнерами по биопестицидам, которые могут помочь в процессе разработки и производства.
В связи с растущей обеспокоенностью по поводу новых заболеваний, поражающих картофельные, томатные и морковные фермы по всей территории США, которые передаются листобидами и имеют схожее бактериальное происхождение, наша работа приобрела повышенное значение.
Research Brief – это краткий обзор интересной научной работы.
Смотрите также
- С днем рождения, Энн Хэтэуэй: 6 неизвестных фактов об актрисе «Дьявол носит Prada», когда ей исполняется 42 года
- Netflix только что незаметно выпустил самый взрывной стимпанк-эпос года
- Тейлор Свифт вошла в историю на Грэмми, заняв седьмое место в номинации «Лучший альбом года»; Подробности читайте внутри
- Шэрон Стоун, Шер и другие голливудские звезды настаивают на выезде из США на фоне поражения Камалы Харрис из-за Дональда Трампа
- Кто дети Арнольда Шварценеггера? Узнайте обо всех его детях, от Кэтрин до Джозефа
- «Это сложный запуск?» Поклонники размышляют об отношениях Марка Андерсона и Барбары Алин Вудс после того, как дуэт поделился совместным видео
- Руководство для родителей Hot Frosty: Насколько жарко в этот мороз?
- Джоджо Сива размышляет о своем прошлом тяжелом расставании и показывает, что счастлива с новым партнером
- «Я действительно в этом заинтересована»: Ариана Гранде рассказывает, почему она не может снова озвучивать?
- Слухи – ТРЕЙЛЕР
2024-10-13 16:58