Озеленение цитрусовых, также известное как huanglongbing, является серьезной болезнью, существенно затрагивающей производство цитрусовых во всем мире. Деревья с этой болезнью неспособны получить достаточно питательных веществ от почвы, их листья становятся желтыми, отмирают молодые ветки, и фрукт остается маленьким, зеленым и неподходящим для продажи.
Только после нескольких лет деревья умирают полностью.Эти признаки связаны с бактерией, вызванной ‘Candidatus Liberibacter asiaticus’, называемый CLas, если коротко, который распространен от дерева до дерева его крошечным вектором насекомого, азиатских цитрусовых psyllid (Diaphorina citri). Сегодня, озеленение цитрусовых было обнаружено в каждом производящем цитрусовые графстве во Флориде, всюду по южным состояниям роста цитрусовых и в изолированных местах южной Калифорнии. Производители попробовали много стратегий бороться с болезнью, но ни один не был достаточно эффективным или длительным.
Исследователи в Boyce Thompson Institute (BTI) и в Появляющейся Научно-исследовательской лаборатории Вредителей и Болезнетворных микроорганизмов в Министерстве сельского хозяйства США – Служба сельскохозяйственных исследований в Итаке, Нью-Йорк, среди многих следователей, работающих, чтобы найти решение, и их недавняя публикация проливает свет на важную стратегию управления распространением CLas. Изданный при Инфекции и Неприкосновенности, они представляют возможный механизм для того, как CLas может заразить свой psyllid вектор.Бактерии высосаны, когда psyllid питается зараженным деревом, копируйте в насекомом, и затем заразите здоровые деревья как корм psyllid всюду по роще.
Не цепляя поездку у насекомого, CLas не был бы в состоянии заразить новые деревья, и таким образом никакие новые деревья не уступят болезни озеленения цитрусовых. С долгосрочной целью разрушить это взаимодействие, исследователи в лаборатории Heck сосредоточились на важном моменте: не все psyllids равны в своей способности распространить CLas.«Исследование показало много раз, что нимфы в состоянии заразиться бактериями от завода намного лучше, чем взрослые», сказала Марина Манн, исследователь BTI и первый автор на исследовании. «Ответ, почему один из наших следующих шагов то, потому что это может дать нам способ управлять способностью psyllid распространить бактерии».Чтобы эффективно быть распространенным psyllids, CLas должен пройти через клетки, выравнивающие пищеварительный тракт насекомого.
Лаборатория, под руководством преподавателя BTI и исследователя ARS Мишель Экк, ранее показала, что ячейки пищеварительного тракта ACP для взрослых испытывают серьезный ответ напряжения, когда заражено CLas. Ядра клетки становятся фрагментированными, и некоторые клетки даже подвергнутся апоптозу – автовызванное самоубийство клетки. В их недавней публикации исследователи сообщают о большом количестве различного ответа в молодых psyllid нимфах.
«Когда мы посмотрели на нимф, мы нашли, что их ядра редко достигали того же самого уровня разрушения, которое мы видели во взрослых, и таким образом казались стойкими к эффектам воздействия CLas», сказал Манн.Следующий шаг должен будет определить механизм для сопротивления в нимфах так, чтобы это могло бы быть полностью изменено, чтобы остановить распространение CLas.
Важный ключ лежит в том, как psyllids взаимодействуют с симбиотическими бактериями в его пищеварительном тракте, особенно Wolbachia pipientis.Многие насекомые – хозяева к Wolbachia, и часто зависят от этих бактерий для важных преимуществ – во многом как то, как здоровье человека зависит от бактерий пищеварительного тракта. В их исследовании Манн и Хек показывают, что в psyllid нимфах, Wolbachia и CLas проживают в тех же самых клетках. Чтобы разместить выгодные бактерии, клетки пищеварительного тракта нимфы могут активно избежать самоубийства клетки, в которое, авторы выдвигают гипотезу, могли бы помочь CLas войти и умножить в то же время.
Их теория поддержана их открытием, что уровни CLas в psyllid нимфах сильно коррелируются с уровнями W. pipientis, означая, что нимфы, которые впускают больше Wolbachia, также впустили больше CLas. Хотя эта связь остается быть проверенной непосредственно, понимая, что ее механизм мог привести к важной цели разрушения взаимодействия psyllid-CLas.«У нас теперь есть точка опоры в нашем понимании молекулярного различия между нимфой и взрослым psyllids в их кишках, которые CLas эксплуатирует, чтобы получить вход в вектор насекомого», сказал Хек, который является ведущим следователем проекта. «Это важно для нашей способности развивать новые способы заблокировать передачу насекомыми в роще».«Производители Citrus будут в намного лучшей ситуации с точки зрения борьбы с болезнями и экономии американской промышленности цитрусовых», сказал Дэн Дрейер, председатель Калифорнийского Совета по Исследованию Цитрусовых, какие фонды это и другое исследование нацелили на развитие стратегии управления озеленения цитрусовых.
«Есть все еще много оставшихся без ответа вопросов о CLas, как он приобретен и передан через азиатские цитрусовые psyllid и как он вызывает болезнь», продолжал Дрейер. «Чем больше мы узнаем о CLas и его векторе, тем ближе мы доберемся до движущегося производства цитрусовых мимо угрозы озеленения цитрусовых».