Soweit kämpft die Menschheit die COVID-19-Pandemie, die Zitruszitrusbranche versucht, mit seiner eigenen Zitruslandschaftsgestaltung der Zitration (HLB) mit einer destruktiven Erkrankung umzugehen.
HLB ist die destruktivste Zitruskrankheit der Welt. In den letzten zehn Jahren zerstörte es praktisch die Zitrusbranche Florida, wodurch die Produktion von Orangen für Saft und andere Produkte um 72% senkte. Candidatus liberibacter asiaticus (clas) ist eine mit dieser Krankheit verbundene Mikrobe. Es befindet sich in der Floem eines Baums und wird wie viele pathogene Mikroorganismen von Pflanzen durch Insekt während des Fütterns übertragen. Die Entwicklung der Krankheit kann langsam sein, aber katastrophal. Die Symptome beginnen mit fleckigen Blättern, gelben Trieben und Wachstumsverzögerungen, und gehen dann in die Reduzierung der Ertrag, schlechte Qualität von Früchten und letztendlich der Tod eines Baums.
Derzeit kann das einzige, was die Zitrushersteller dazu bringen kann, ihre Kulturen von HLB zu schützen, mit Insektenförderer umzugehen.
Dutzende Forscher versuchen, Wege zu finden, um die Krankheit mit einer Vielzahl von Strategien zu verwalten - von Pestiziden und Antibiotika bis hin zu Hunden, schnuppern von Clas.
Ein weiterer grundsätzlich neuer Ansatz erschien jedoch - ein Verständnis des Mikrobioms der Pflanzen, eine neue aufregende Grenze im Kampf gegen Krankheiten.
Dr. Caroline Roper und der erste Autor von Dr. Nicole Guinnese von der University of California in Riverside hielten eine Master of Scientific-Arbeit, um die Rolle des Mikrobioms beim Fortschreiten der HLB-Erkrankung zu studieren.
Ihr letzter Artikel in der Zeitschrift Phytobomes-Journal - "Die mikrobiellen Verschiebungen, die durch Krankheiten in Zitruskrankungen verursacht werden, zeigen die Mikrobioma-Reaktion auf der HLB" - fasst die Ergebnisse eines ganzheitlichen Ansatzes an die Untersuchung von Wechselwirkungen zwischen Anlagen und Mikroben zusammen, einschließlich Fotos in drei Jahren und führt zu drei verschiedenen Gewebearten (Wurzeln, Stiele und Blätter). Besonders interessant ist, die Sequenzierung von Amplicon (16s und seiner) zu verwenden, um eine sehr komplexe und dynamische Rolle des Mikrobioms (sowohl Bakterien als auch Pilz) zu ermitteln, da sich während des Fortschreitens der HLB-Erkrankung ändert.
Es wird davon ausgegangen, dass HLB durch eine Krankheitsverschiebung des Mikrobioms eines Baums verursacht wird. Insbesondere erweigten sich Wissenschaftler das Wachstum der mikrobiellen Vielfalt als die Erkrankung, die sich fortschreitet.
Sie untersuchten ferner die Tendenz und stellten fest, dass eine Zunahme der Vielfalt mit einer Erhöhung der angeblichen pathogenen (verursachten Krankheiten) und Saprofit (Fütterung von Totgewebe) von Mikroben verbunden war. Sie beobachteten eine signifikante Verringerung der Anzahl nützlicher Mikroben in den frühen Stadien der Krankheit. Armbuskuläre Mycorrhis-Pilze sind zu einer dieser nützlichen Gruppen geworden, die, wie die Autoren hervorgehoben haben, einen starken Rückgang der relativen Zahlen demonstrieren.
Die Erschöpfung der Haupttypen von Mikroben während der Erkrankung öffnet die Türen, um andere Mikroben einzudringen, und nicht alle sind freundlich. Da die Krankheit verteilt ist, werden der Zitrusbaum und seine Microbi weiter geändert. Dr. Guinnan, der Lead-Autor dieser Studie, fand heraus, dass es in stark betroffenen Wurzeln mit parasitären und saprophistischen Mikroorganismen anerkennen. Die Anreicherung dieser Mikroben kann zum Fortschreiten der Krankheit beitragen und die Wurzeln schwächen, was eine der Nebenwirkungen von HLB ist.
Wissenschaftler finden jedoch etwas anderes. Dr. Ropere und Dr. Ginnon legen nahe, dass, wenn HLB gerade erst beginnt, das Erschöpfungsereignis die "Welle" von nützlichen Mikroben verursacht, die dem Zitrusbaum helfen. Sie vermuten, dass Mikroben eine Immunantwort initiieren, um den Eigentümer zu schützen.
Die überlebenden Bäume oder Bäume, die eine schwere Erkrankung gewachsen sind, erwies sich als ein einzigartiges mikrobielles Profil. Diese Bäume wurden mit angeblichen symbiotischen Mikroben angereichert, wie etwa Lactobacillus sp. und aureobasidium sp. Die Entdeckung führte Forscher, um bestimmte Mikroben zu identifizieren, die mit einem langsameren Fortschreiten der Krankheit verbunden sind.
Dr. Guinnan sagt, dass der Moment der Wahrheit die Analyse der Daten war: "Zunächst suchten wir nach einem Taxa, der relative Anzahl davon, deren relativer Anzahl wuchs oder abgelehnt wurde, da der Fortschritt der Erkrankung zunimmt. Unsere Analyse der Differenznummer ergab letztendlich klare Anreicherungsgesetze der in vielen Taxa reproduzierten Anreicherungsgesetze. Dies ist der Moment, in dem wir angefangen haben, einzelne Muster in einem breiteren Krankheitsmodell zu entwickeln. "
Diese Studie ist die Grundlage für neue Projekte und Zusammenarbeit mit denen sowie den Autoren, die durch die potenzielle Funktion von Microbiom in der Bekämpfung von Kulturkrankheiten motiviert sind. Wissenschaftler hoffen in naher Zukunft, dass das beste Verständnis von nützlichen Mikroben dazu beitragen wird, einen von Microbiom vermittelten Behandlungsplan zu entwickeln, um Kulturpflanzen vor Erkrankungen wie HLB zu schützen. Darüber hinaus kann das von ihnen entwickelte Modell angewendet werden, um Erkrankungen anderer landwirtschaftlicher Kulisse zu analysieren.
(Quelle: www.eurekalert.org).