Hittills kämpar mänskligheten Covid-19-pandemin, citrusindustrin försöker klara av sin egen destruktiva sjukdomscitrus landskapsarkitektur (HLB).
HLB är den mest destruktiva citrusjukdomen i världen. Under det senaste decenniet förstörde det praktiskt taget citrusindustrin Florida, vilket minskade produktionen av apelsiner för juice och andra produkter med 72%. Candidatus Liberibacter asiaticus (Clas) är en mikrobe i samband med denna sjukdom. Det är beläget i ett träds floem och, som många patogena mikroorganismer av växter, sänds av insekt under utfodring. Utvecklingen av sjukdomen kan vara långsam, men katastrofal. Symtom börjar med spotted löv, gula skott och tillväxtförseningar, och sedan gå in i att minska utbytet, dålig kvalitet på frukter och, slutligen, ett träds död.
För närvarande är det enda som kan göra citrusproducenter att skydda sina kulturer från HLB, för att hantera insektsbärare.
Dussintals forskare försöker hitta sätt att hantera sjukdomen med olika strategier - från bekämpningsmedel och antibiotika till hundar, sniffande clas.
Men ett annat fundamentalt nytt tillvägagångssätt uppträdde - en förståelse för växters mikrobiom, en ny spännande gräns i kampen mot sjukdomar.
Dr. Caroline Roper och den första författaren till Dr. Nicole Guinnese från University of California i Riverside höll ett mästare av vetenskapligt arbete som syftade till att studera rollen som mikrobiom i utvecklingen av HLB-sjukdomen.
Deras senaste artikel i tidningen PhytoBomes Journal - "de mikrobiella skiftningarna orsakade av sjukdomar i citrus, indikerar mikrobiomreaktionen på HLB" - sammanfattar resultaten av ett holistiskt tillvägagångssätt för studien av interaktioner mellan växter och mikrober, inklusive bilder på tre år och resulterar i tre olika typer av vävnader (rötter, stjälkar och löv). Speciellt intressant är att använda sekvenseringen av amplicon (16s och dess) för att identifiera en mycket komplex och dynamisk roll av mikrobiom (både bakteriell och svamp), eftersom den ändras under utvecklingen av HLB-sjukdomen.
Det antas att HLB skapar orsakat av ett sjukdomsförskjutning av ett träds mikrobiom. I synnerhet visade forskare tillväxten av mikrobiell mångfald när sjukdomen utvecklades.
De undersökte vidare tendensen och fann att en ökning av mångfalden var förknippad med en ökning av den påstådda patogena (orsakande sjukdomar) och saprofit (matande döda vävnader) av mikrober. De observerade en signifikant minskning av antalet användbara mikrober i de tidiga stadierna av sjukdomen. Armbuskulära mycorrhis svampar har blivit en av dessa användbara grupper, som, som författarna betonade, demonstrerade en kraftig nedgång i relativa tal.
Utmattningen av de viktigaste typerna av mikrober under sjukdomen öppnar dörrarna för att invadera andra mikrober, och inte alla är vänliga. När sjukdomen fördelas, fortsätter citrusträdet och dess mikrobi att förändras. Dr Guinnan, ledande författare till denna studie, fann att i mycket drabbade rötter finns det berikning med parasitiska och saprofistiska mikroorganismer. Anrikningen av dessa mikrober kan bidra till sjukdomsprogressionen och försvaga rötterna, vilket är en av biverkningarna av HLB.
Men forskare tar reda på och något annat. Dr. Ropere och Dr. Ginnon föreslår att när HLB bara börjar, orsakar uttömningsevenemanget "våg" av användbara mikrober som kommer att hjälpa citrusträdet. De misstänker att mikrober initierar ett immunsvar för att skydda ägaren.
De överlevande träd eller träd som har vuxit en allvarlig sjukdom visade sig vara en unik mikrobiell profil. Dessa träd var berikade med påstådda symbiotiska mikrober, som Lactobacillus sp. och aureobasidium sp. Upptäckten ledde forskare att identifiera vissa mikrober som är förknippade med en långsammare progression av sjukdomen.
Dr Guinnan säger att sanningens ögonblick var analysen av data: "Vi letade efter en taxa, det relativa antalet växte eller minskade när sjukdomsprogressionen ökar. Vår analys av differentialnumret avslöjade slutligen tydliga lagar om berikning som reproducerades i många taxa. Det här är det ögonblick då vi började utveckla enskilda mönster i en bredare sjukdomsmodell. "
Denna studie kommer att ligga till grund för nya projekt och samarbete med dem, liksom författarna, motiveras av den potentiella funktionen av mikrobiom i kampen mot sjukdomar av grödor. I den närmaste framtiden hoppas forskare att den bästa förståelsen av användbara mikrober kommer att bidra till att utveckla en behandlingsplan medierad av mikrobiom för att skydda grödor från sjukdomar som HLB. Dessutom kan den modell som utvecklas av dem tillämpas för att analysera sjukdomar i andra jordbruksstudier.
(Källa: www.eurekalert.org).