Электронная микроскопия впервые зафиксировала, как бактерия разрушает клеточные стенки виноградной лозы
Исследователи с помощью электронной микроскопии впервые наблюдали, как смертоносная бактерия разрушает клеточные стенки у виноградных лоз. Исследование будет опубликовано в журнале Botany.
Угроза для виноделия
Болезнь Пирса, вызываемая бактерией Xylella fastidiosa, представляет серьёзную угрозу для виноградников от Техаса до Калифорнии. Бактерия попадает в лозу через укус насекомого — стеклокрылой цикадки (glassy-winged sharpshooter), колонизирует растение и со временем приводит к его гибели.
Фокус на «эффекте спички»
Учёные под руководством доктора Б. Грега Кобба сосредоточились на изучении так называемого «эффекта спички» — характерного симптома болезни Пирса. У больных растений опадают листья, но черешки (стебельки, соединяющие лист с лозой) остаются, напоминая спички.
Как бактерия перемещается по растению
- Бактерия Xylella fastidiosa перемещается по ксилеме растения — системе «трубопроводов», доставляющих воду и питательные вещества.
- Используя электронный микроскоп с увеличением в 100 000-ю долю миллиметра, исследователи впервые увидели, как бактерия разрушает поровые мембраны (pit membranes) — тонкие участки клеточной стенки между элементами ксилемы.
- Эти мембраны в норме блокируют прохождение крупных частиц, но бактерия способна их разлагать, чтобы продвигаться дальше по растению.
Ход исследования
Исследование проводилось на лозах сортов сира и каберне совиньон, известных своей восприимчивостью к болезни Пирса. Учёные отбирали в полевых условиях листья, которые ещё были живы, но уже демонстрировали признаки «ожога» или водного стресса, указывающие на наличие болезни.
Значение открытия
Визуальное подтверждение процесса разрушения поровых мембран бактерией было получено впервые. Хотя водный стресс способствует гибели заражённого растения, он может быть не единственным фактором. Полученные данные и фотографии процесса помогут в дальнейших исследованиях, направленных на поиск способов продлить жизнь инфицированных растений.