农民研究人员试图阻止致命的柑橘绿变 直到找到治疗方法

鲍琳全
导读 在加州埃克塞特郊外的一个橘子园,工人们爬上铝制梯子,以专家的速度采摘水果。加州生产80%的鲜橙、橘子和柠檬。在加州埃克塞特郊外的一个

在加州埃克塞特郊外的一个橘子园,工人们爬上铝制梯子,以专家的速度采摘水果。加州生产80%的鲜橙、橘子和柠檬。在加州埃克塞特郊外的一个橘子园,工人们爬上铝制梯子,以专家的速度采摘水果。加州生产80%的鲜橙、橙子和柠檬,其中大部分都在加州中部的小社区。

“这可能是世界上最后一个还能种橙子的地方了,”农民理查德本内特一边说,一边把橙子从树上高高地拉了下来。他用两条长长的丝带剥开它,空气中弥漫着热情的味道。"柑橘对我们的健康和经济非常重要,但它正受到毁灭性疾病的威胁."

这种疾病被称为黄龙病或HLB,通常被称为柑橘绿变病。它已经摧毁了亚洲、巴西、多米尼加共和国和佛罗里达的小树林,现在正在加利福尼亚蔓延。

柑橘绿化可以以惊人的速度移动。在佛罗里达州,这种疾病于2005年首次被发现。14年后,橙汁产量下降75%以上,柚子产量下降85%。在一些地区,后院的柑橘几乎消失了。

在佛罗里达州,柑橘主要用于加工成果汁,而不是像加州种植的品种那样从树上食用。柑橘也不能幸免于HLB,但对食用品种的影响尤其令人生畏。果汁可以与添加剂或其他果汁混合,以掩盖受感染水果的苦味。但是,一旦鲜市柑橘被感染,就会被销毁。

柑橘种植者理查德本内特指着桔子树的腮红说,这是树上的一块区域,木虱在那里吃东西并传播病原体。图片:加州大学戴维斯分校

“如果我们不迅速采取行动,我们可能会在10到15年内失去所有的新鲜柑橘,”加州大学戴维斯分校营养和食品科学教授卡罗琳斯鲁普斯基说。“失去柑橘会破坏人们的健康和生计,甚至改变我们做饭和吃饭的方式。我们的鳄梨酱里没有酸橙,我们的鱼上也没有挤新鲜的柠檬。”

在加利福尼亚州,州农业官员报告说,他们在1500多棵树中检测到HLB,随着官员检查和移除可疑树木,这一数字每周增加约60棵树。受感染的树木可以存活很多年而没有症状,使得病原体不为人知地传播到其他树木,因此加州濒临死亡的柑橘树数量可能要高得多。

到目前为止,受感染的树木主要分布在洛杉矶和奥兰治县的后院。官员们表示,不能保证这种病原体没有感染商业森林中的树木,也没有传播到加州中部和北部,但他们仍然抱有希望。

加州大学戴维斯分校教授尼尔麦克罗伯茨(Neil McRoberts)说,“一些人认为中央山谷的柑橘可能会幸免于难,因为气候原因——冬天太冷,夏天太热,所以不适合传播疾病的昆虫,”他是植物疾病流行病学家和科学家,也是加州柑橘研究委员会的顾问。“但看起来中央山谷的温度刚刚达到阈值,所以冬天略高,夏天更凉爽可能会改变这种情况。我认为我们正处于一个临界点。如果大家一起努力,大自然在外面帮助我们,新鲜的柑橘也许能坚持下来。”

Laurynne Chetelat Coates在加州大学戴维斯分校遏制研究中心观察亚洲木虱。图片:加州大学戴维斯分校

战斗中看不见的东西

HLB是由亚洲柑橘木虱(一种以柑橘树叶和茎为食的微小昆虫)将细菌传播到树上引起的。受感染的树木可能看起来健康很多年,并被用作疾病的储存库。久而久之,症状逐渐显现,如同垂死的树木变得畸形、苦涩、青涩——这就是“柑橘变绿”之名。

目前还没有治愈的方法,因此研究人员正在寻找早期发现的方法,以便在探索抗病品种等长期解决方案时减缓传播速度。

如何在视觉症状出现之前发现HLB?导致疾病的微生物有时可以在树叶中找到,但结果可能会产生误导,因为病原体并不是均匀分布在整棵树上。

加州大学戴维斯分校封闭研究设施中感染柑橘绿变病的柑橘植物。图片:加州大学戴维斯分校

“仅仅因为微生物没有出现在一片树叶中,并不能保证树木不会被感染,”Slupsky解释道。"抽样误差有很大的空间."

Slupsky与加州大学戴维斯分校研究所的副项目科学家Kris Godfrey合作,发现了感染早期叶片化学指纹的差异,可以提高早期发现。

也许疾病的气味可以帮助研究人员识别受感染的树木。受过训练的狗可以在感染后几周内闻到疾病,这比典型的确认HLB病毒的分子测试要快得多。最近在佛罗里达和南加州的测试中,狗的准确率超过了92%。

加州大学戴维斯分校的机械和航空航天工程教授克里斯蒂娜戴维斯(Christina Davis)开发了一种类似于狗鼻子的力量的技术,并将其商业化。她的团队的设备从柑橘树周围的空气中收集气味,然后它可以在实验室中分析与柑橘绿化相关的特定生物标志物。

“经过多次实地试验,我们已经证明,我们可以在90%的时间里识别HLBrdqu。

o;戴维斯说。

由于导致HLB的细菌像其他一些微生物一样“不可培养”,这意味着它不能在宿主外生长并在培养皿中研究,因此找到治愈方法很复杂。

“要了解感染是如何起作用并找到对抗它的方法,我们必须在受感染的植物中进行实验,”加州大学戴维斯分校植物病理学教授Gitta Coaker说。“这更难,更耗时,因为我们可用于测试可能的抗菌素的工具较少,而且识别影响抗病性的基因是很费力的。而且,树木需要很长时间才能生长。”

Coaker和她的团队正在开发在很早的阶段测试柑橘植物抗性的方法,这可以通过识别影响重要性状的基因来加速育种过程。

加州经济学家表示,柑橘产量为加州经济提供了70亿美元,其中包括5亿美元的工资。国家柑橘产业每年投资超过4000万美元,以改进检测HLB感染树木并开发治疗方法。

柑橘种植者贝内特对科学和合作寄予厚望。

“我担心我们可能已经太晚了,但我确实对研究感到乐观,”班纳特说。“科学是我们最后的希望。”

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