Открытие может помочь спасти цитрусовые от опасной болезни

Исследователь из Калифорнийского университета в Дэвисе обнаружила важные ключи к атаке патогена, уничтожившего сотни тысяч акров цитрусовых по всему миру.

Работа Кэролин Слапски и её команды может проложить путь к безопасным и эффективным способам лечения и предотвращения распространения болезни позеленения цитрусовых (хуанлунбин, HLB).

"HLB — это плохо не только для производителей и экономики. Потеря свежих апельсинов и других цитрусовых может серьёзно повлиять на наше здоровье", — сказала Слапски.

Проблема болезни

  • HLB вызывается микробом Candidatus Liberibacter asiaticus и переносится азиатской цитрусовой листоблошкой.
  • Лечения нет, заражённое дерево медленно погибает.
  • Болезнь опустошила сады в Азии, Бразилии, Доминиканской Республике и Флориде (потеряна треть цитрусовых). HLB и переносчик обнаружены в Калифорнии.
  • Это "тихий убийца": заражённое дерево может годами не проявлять симптомов, распространяя патоген. Симптомы — зелёные, деформированные, горькие плоды.

Новый подход к диагностике

Поскольку патоген распределён в дереве неравномерно, анализ листьев часто даёт ложноотрицательные результаты. Слапски и Эндрю Брекса (USDA) использовали другой метод — поиск химических "отпечатков пальцев" в соке с помощью ЯМР-спектроскопии.

Они изучили аминокислотный состав сока трёх типов плодов:

  1. Здоровые деревья.
  2. Бессимптомные плоды с HLB-положительных деревьев.
  3. Плоды с симптомами с HLB-положительных деревьев.

"Мы обнаружили серьёзные различия в химическом отпечатке между здоровыми, бессимптомными и симптомными плодами", — сказала Слапски.

Эти профили могут стать надёжным, быстрым и ранним индикатором наличия патогена HLB, что позволит удалять заражённые деревья до распространения болезни.

Механизм атаки патогена

Анализ аминокислот также выявил возможный механизм атаки микроба. Похоже, патоген подрывает способность дерева защищаться от инфекции, влияя на создание, использование и рециклинг ключевых аминокислот.

  • В соке апельсинов с HLB-положительных деревьев значительно повышена концентрация фенилаланина (предшественника соединений для защиты дерева).
  • В том же соке гораздо меньше пролина, который дерево обычно синтезирует в ответ на угрозу.

"Возможно, патоген перехитрил дерево, подорвав его защиту. Когда мы понимаем механизмы атаки, у нас появляется шанс их заблокировать", — сказала Слапски.

Высокие ставки для Калифорнии

Угроза для Калифорнии, производящей большую часть свежих цитрусовых в мире, ещё выше, чем для Флориды.

"Во Флориде производят в основном сок, и там можно использовать добавки и фильтрацию, чтобы скорректировать горький вкус поражённых плодов. В Калифорнии мы производим свежие цитрусовые, и "химия" — не вариант", — сказала Мэрилу Полек из California Citrus Research Board.

Исследование Слапски и Брексы, проведённое в сотрудничестве с учёными из USDA и лаборатории Слапски, было опубликовано в рецензируемом журнале Journal of Proteome Research в июне 2012 года.