Геномные исследования CALS направлены на спасение цитрусовых от «озеленения»
Последние два десятилетия были мрачными для 450-летней цитрусовой индустрии Флориды. После эпидемии бактериального рака цитрусовых (citrus canker), сократившей производство в США примерно на треть в 1990-х, новая болезнь — цитрусовое озеленение (citrus greening) — грозит стать самым разрушительным ударом.
Возбудитель болезни — бактерия Candidatus Liberibacter. Однако её невозможно культивировать в лаборатории отдельно от растения-хозяина или переносчика — мелкого насекомого псиллида (psyllid), что затрудняет изучение.
Учёные из Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни (CALS) используют передовой метод метагеномики для выделения и анализа ДНК Ca. Liberibacter из смешанных генетических образцов окружающей среды. Также они изучают родственные бактерии, вызывающие болезнь зебрового чипса (zebra chip) у картофеля, чтобы понять базовую биологию патогена.
«Без этого базового знания трудно двигаться вперёд», — отмечает Дэвид Шнайдер, учёный USDA-ARS.
После заражения через псиллида деревья могут годами не проявлять симптомов, а затем дают деформированные, мелкие и зелёные плоды, непригодные для продажи, и преждевременно погибают.
Болезнь, впервые обнаруженная в Китае в 1920-х годах (где известна как Huanglongbing), распространилась псиллидом до Техаса, Луизианы и Южной Калифорнии. Вероятно, она была занесена в США в 1990-х с декоративными растениями.
Методы геномного анализа, разработанные в CALS, применимы ко многим системам. Магдален Линдеберг отмечает, что потенциал для улучшенной диагностики будет особенно важен для развивающихся стран.
Серьёзной проблемой в борьбе с болезнью стали заброшенные цитрусовые сады. Частные производители, столкнувшись с банкротством, оставили десятки тысяч акров земли. Эти «одичавшие сады» действуют как чашки Петри для бактерии, а ураганы разносят заражение по всему штату.
Учёные Корнелла в сотрудничестве с другими университетами надеются создать устойчивые к болезни сорта, чтобы остановить её распространение.
«Мы находимся в самом начале периода настоящего сотрудничества», — говорит Линдеберг.