Il microbioma benefico degli alberi potrebbe portare alla scoperta di nuovi trattamenti per combattere la malattia dell'inverdimento degli agrumi

Gli alberi di agrumi che mostrano una tolleranza naturale alla malattia degli agrumi ospitano batteri che producono nuovi antimicrobici che possono essere utilizzati per combattere la malattia, il nostro recente studio mostra.Abbiamo trovato gli alberi in una fattoria biologica a Clermont, in Florida.

Malattia dell’inverdimento degli agrumi – conosciuto più formalmente come Huanglongbing o HLB, è causato dal batterio Candidato Liberibacter asiatico.È diffuso da un insetto chiamato psilla asiatica degli agrumi.Non esiste una cura conosciuta per la malattia.

Noi siamo Ricercatori con sede in Florida che studiano pratiche agricole sostenibili, una disciplina conosciuta anche come agroecologia.Il nostro team ha isolato questi composti antimicrobici in laboratorio e ora sta lavorando per testarli con l’obiettivo di produrre un trattamento efficace per l’HLB.

Perché è importante

HLB ha inferto un duro colpo all’iconica industria degli agrumi della Florida.

Da malattia dell'inverdimento degli agrumi è stato rilevato per la prima volta nello stato nel 2005, in Florida la produzione di agrumi è diminuita di oltre il 92%.La malattia è solo uno dei fattori.Altri includono uragani e gelate.

Alberi infetti produrre meno frutti.Il frutto che cresce è parzialmente verde, più piccolo, di forma irregolare e di sapore amaro.Potrebbe cadere dagli alberi prima della maturazione.Le foglie possono presentare chiazze.

Secondo gli Stati UnitiDipartimento dell'Agricoltura, la stagione di crescita 2022-2023 è stata il meno produttivo dal 1936.I raccolti più piccoli portano a prezzi più alti di arance, mandarini, pompelmi, limoni e lime.

La gestione di HLB è scoraggiante.Coltivatori attualmente fare affidamento sui pesticidi per controllare la psillide e antibiotici come l'ossitetraciclina nel tentativo di controllare HLB.Questi trattamenti sono costosi e può rappresentare una questione di salute E rischi ambientali.La necessità di sviluppare trattamenti efficaci per controllare l’HLB è evidente.

Come abbiamo svolto il nostro lavoro

Come gli umani, le piante ospitano diverse comunità di microrganismi sia all'interno che all'esterno, che rappresentano il microbioma vegetale.

Endofiti – microrganismi benefici vivere dentro le piante – svolgere un ruolo importante nell’assunzione di nutrienti, nella resistenza alle malattie e ai parassiti e nell’adattamento allo stress ambientale.

Nella ricerca di trattamenti contro l’HLB, abbiamo esaminato gli endofiti degli alberi di agrumi sopravvissuti – in altre parole, alberi che sono positivi all’HLB ma hanno mostrato solo sintomi lievi e continuano a dare frutti.Studiando 342 endofiti di alberi sopravvissuti, abbiamo scoperto cinque endofiti batterici capaci di produrre nuovi antimicrobici.

I batteri HLB non possono essere coltivati terreni di coltura da laboratorio come agar o brodo.Quindi, abbiamo utilizzato cellule batteriche vive presenti nei campioni di tessuto macinato delle psille infette per testare i composti antimicrobici in laboratorio.Questi studi hanno rivelato che i composti antimicrobici erano altamente efficace nell'uccidere le cellule vive dell'agente patogeno rinverdente degli agrumi in questo ambiente controllato.Gli antimicrobici possono essere miscelati con acqua e si sono rivelati efficaci a basse concentrazioni.

Cosa non è ancora noto

I risultati preliminari del nostro lavoro in corso indicano che nell’estratto della coltura batterica sono presenti più composti antimicrobici.Questo è un segnale positivo perché è possibile che i composti antimicrobici attacchino i batteri patogeni in molti modi diversi.In tal caso, ciò contribuirà a ridurre al minimo lo sviluppo di resistenza nello stesso modo in cui una varietà di antibiotici sono utili ai medici umani.

Uno dei nostri prossimi passi sarà quello di valutare composti selezionati contro l’HLB, utilizzando radici di agrumi infette in condizioni di laboratorio e piante di agrumi infette in condizioni di serra, per verificare se le piante assorbiranno questi composti antimicrobici attraverso le foglie o le radici.Questo lavoro sarà condotto in collaborazione con scienziati della Texas A&M University e dell’Università della Florida.

Qual è il prossimo passo?

Ulteriori ricerche si concentreranno sui metodi per aumentare la produzione del composto antimicrobico purificato in modo da poterlo valutare sul campo.Per aiutare a portare la tecnologia ai coltivatori più velocemente, potremmo cercare partnership con aziende commerciali di biopesticidi interessate per aiutare con lo sviluppo del prodotto.

Il nostro lavoro ha assunto una nuova urgenza a causa delle malattie emergenti che infettano trasmesse dalla psillide colture di patate, pomodori e carote negli Stati Unitiche sono causati da agenti patogeni batterici strettamente correlati.

IL Breve ricerca è una breve interpretazione di un interessante lavoro accademico.