O microbioma benéfico das árvores pode levar à descoberta de novos tratamentos para combater a doença do greening dos cítricos

As árvores cítricas que apresentam tolerância natural à doença do greening dos citros hospedam bactérias que produzem novos antimicrobianos que podem ser usados ​​para combater a doença, nosso estudo recente mostra.Encontramos as árvores em uma fazenda orgânica em Clermont, Flórida.

Doença do greening dos citros – conhecido mais formalmente como Huanglongbing, ou HLB, é causada pela bactéria Candidatus Liberibacter asiaticus.É espalhado por um inseto chamado psilídeo cítrico asiático.Não há cura conhecida para a doença.

Nós somos Pesquisadores baseados na Flórida quem estuda práticas agrícolas sustentáveis, uma disciplina também conhecida como agroecologia.Nossa equipe isolou esses compostos antimicrobianos em laboratório e agora está trabalhando para testá-los com o objetivo de produzir um tratamento eficaz para o HLB.

Por que isso importa

O HLB desferiu um duro golpe na icônica indústria cítrica da Flórida.

Desde doença do greening dos citros foi detectado pela primeira vez no estado em 2005, Flórida a produção de citrinos caiu mais de 92%.A doença é apenas um fator.Outros incluem furacões e geadas.

Árvores infectadas produzir menos frutos.O fruto que cresce é parcialmente verde, menor, de formato irregular e sabor amargo.Pode cair das árvores antes de amadurecer.As folhas podem apresentar manchas manchadas.

De acordo com os EUADepartamento de Agricultura, a temporada de cultivo 2022-2023 foi o menos produtivo desde 1936.Culturas menores levam a preços mais elevados de laranjas, tangerinas, toranjas, limões e limas.

A gestão do HLB é assustadora.Produtores atualmente dependem de pesticidas para controlar o psilídeo e antibióticos como oxitetraciclina na tentativa de controlar o HLB.Esses tratamentos são caros e pode representar saúde e riscos ambientais.A necessidade de desenvolvimento de tratamentos eficazes para controlar o HLB é evidente.

Como fizemos nosso trabalho

Como os humanos, as plantas hospedam diversas comunidades de microrganismos tanto dentro quanto fora, representando o microbioma vegetal.

Endófitos – microrganismos benéficos vivendo dentro das plantas – desempenhar um papel importante na ingestão de nutrientes, resistência a doenças e pragas e adaptação ao estresse ambiental.

Na busca por tratamentos contra o HLB, procuramos endófitos de árvores cítricas sobreviventes – em outras palavras, árvores que são positivas para o HLB, mas apresentaram apenas sintomas leves e continuaram a dar frutos.Ao estudar 342 endófitos de árvores sobreviventes, descobrimos cinco endófitos bacterianos capazes de produzir novos antimicrobianos.

A bactéria HLB não pode ser cultivada em meios de cultura de laboratório como ágar ou caldo.Assim, usamos células bacterianas vivas presentes nas amostras de tecido moído de psilídeos infectados para testar os compostos antimicrobianos em laboratório.Esses estudos revelaram que os compostos antimicrobianos foram altamente eficaz em matar as células vivas do patógeno do greening dos citros em este ambiente controlado.Os antimicrobianos podem ser misturados com água e foram considerados eficazes em baixas concentrações.

O que ainda não se sabe

Os resultados preliminares do nosso trabalho em andamento indicam que vários compostos antimicrobianos estão presentes no extrato da cultura bacteriana.Este é um sinal positivo porque os compostos antimicrobianos podem atacar bactérias patogênicas de várias maneiras diferentes.Se for esse o caso, ajudará a minimizar o desenvolvimento de resistência, da mesma forma que uma variedade de antibióticos são úteis para os médicos humanos.

Um dos nossos próximos passos será avaliar compostos selecionados contra o HLB, utilizando raízes cítricas infectadas em condições de laboratório e plantas cítricas infectadas em condições de estufa, para testar se as plantas irão absorver estes compostos antimicrobianos através das suas folhas ou raízes.Este trabalho será conduzido em colaboração com cientistas da Texas A&M University e da University of Florida.

O que vem a seguir

Outras pesquisas se concentrarão em métodos para aumentar a produção de compostos antimicrobianos purificados para que possam ser avaliados em campo.Para ajudar a levar a tecnologia aos produtores mais rapidamente, podemos procurar parcerias com empresas comerciais de biopesticidas interessadas para ajudar no desenvolvimento de produtos.

Nosso trabalho assumiu nova urgência devido às doenças emergentes transmitidas por psilídeos que infectam culturas de batata, tomate e cenoura nos EUAcausadas por patógenos bacterianos intimamente relacionados.

O Resumo de pesquisa é uma breve visão de um trabalho acadêmico interessante.