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研究揭示了阻止柑橘绿化流行的新方向

2019-04-24 10:38:12 • 来源：

根据博伊斯汤普森研究所(BTI)科学家的感染和免疫研究，有关柑橘绿化相关细菌如何感染携带它们的唯一昆虫的新线索可能会阻止微生物从树到树的传播。和农业研究服务(ARS)。

研究揭示了阻止柑橘绿化流行的新方向

柑橘绿化，也被称为黄龙病，是一种严重影响全世界柑橘生产的疾病。患有这种疾病的树木无法从土壤中获得足够的营养，它们的叶子会变黄，幼枝会枯死，水果仍然很小，很绿，不适合出售。仅仅几年之后，树木完全死亡。

这些症状与称为'Candidatus Liberibacter asiaticus'的细菌有关，简称CLas，通过其微小的昆虫载体，亚洲柑橘木虱(Diaphorina citri)从树到树传播。今天，在佛罗里达州的每个柑橘生产县，整个南部柑橘种植州和南加州的孤立地点都发现了柑橘绿化。种植者已经尝试了很多策略来对抗这种疾病，但没有一种方法足够有效或持久。

Boyce Thompson研究所(BTI)和美国农业部农业研究服务中心新兴害虫和病原体研究实验室的研究人员正在努力寻找解决方案，他们最近的出版物揭示了一项重要的控制策略。 CLas的传播。发表于感染和免疫，它们提供了CLas如何感染其木虱载体的可能机制。

当木虱在受感染的树上进食时，细菌被吸起，在昆虫内部复制，然后感染健康的树木，因为木虱在整个树丛中进食。如果不搭便车，CLas将无法感染新的树木，因此没有新的树木会死于柑橘绿化病。由于长期目标是破坏这种相互作用，Heck实验室的研究人员一直关注一个重点：并非所有的木虱在传播CLas的能力上都是平等的。

“研究表明，若虫能够比成年人更好地从植物中获取细菌，”BTI研究员，该研究的第一作者Marina Mann说。“回答为什么我们接下来的步骤之一，因为它可能为我们提供了一种控制木虱传播细菌的能力的方法。”

为了有效地通过木虱传播，CLas必须穿过昆虫肠道内的细胞。该实验室在BTI教授和ARS研究员Michelle Heck的指导下，先前已经证明成人ACP的肠细胞在被CLas感染时会经历严重的应激反应。细胞核变得碎裂，一些细胞甚至会发生细胞凋亡 - 自身诱导的细胞自杀。在他们最近的出版物中，研究人员报告了年轻的木虱若虫的不同反应。

“当我们观察若虫时，我们发现它们的细胞核很少达到我们在成年人身上看到的相同程度的破坏，因此似乎对接触CLas的效果有抵抗力，”Mann说。

下一步将是确定若虫的抗性机制，以便可以逆转以阻止CLas的传播。一个重要的线索在于木虱如何与其肠道中的共生细菌相互作用，尤其是Wolbachia pipientis。

许多昆虫是Wolbachia的宿主，并且通常依赖这些细菌获得重要的益处 - 就像人类健康如何依赖于肠道细菌一样。在他们的研究中，Mann和Heck表明，在木虱若虫中，Wolbachia和CLas存在于同一细胞内。为了适应有益细菌，若虫肠细胞可能会主动避免细胞自杀，作者假设这可能有助于CLas同时进入和繁殖。

他们的理论得到了他们的发现的支持，即木虱若虫的CLas水平与W. pipientis的水平密切相关，这意味着让更多Wolbachia进入的若虫也会让更多的CLas进入。虽然这个链接仍有待直接测试，但了解其机制可能会产生破坏木虱-CLas相互作用的重要目标。

“我们现在已经立足于理解其内脏中若虫与成体木虱之间的分子差异，而CLas正在利用它进入昆虫载体，”该项目的首席研究员Heck说。“这对于我们开发阻止昆虫在树丛中传播的新方法的能力非常重要。”

加州柑橘研究委员会主席Dan Dreyer说：“柑橘种植者将在疾病控制和拯救美国柑橘产业方面处于更好的状态。”该委员会为此项研究和其他旨在制定柑橘绿化管理战略的研究提供资金。 。

“关于CLas，它是如何通过亚洲柑橘木虱获得和传播的，以及它如何导致这种疾病，仍有许多未解答的问题，”Dreyer继续说道。“我们对CLas及其载体的了解越多，我们就越接近柑橘生产过程中的柑橘生产。”

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