1月26日,美国佛罗里达大学Nian Wang课题组在Nature Communications杂志发表最新研究成果,证实柑橘黄龙病是一种病原体触发的免疫疾病,可通过抗氧化剂(如尿酸、芦丁)或赤霉素缓解。这是柑橘黄龙病发病机制的重大研究进展。
据悉,该研究首次提出黄龙病是一种免疫介导疾病。研究表明,柑橘感染黄龙病会刺激韧皮部组织中的全身性和慢性免疫反应,包括胼胝质沉积、活性氧如过氧化氢的产生和免疫相关基因的诱导。感染还会上调编码产生活性氧的NADPH 氧化酶的基因,并下调抗氧化酶基因,支持黄龙病菌引起氧化应激。黄龙病菌触发的活性氧产生位于富含韧皮部的树皮组织中,随后伴随细胞和筛细胞的全身细胞死亡。这也是黄龙病导致柑橘死亡的主要原因。
而研究中通过添加赤霉素可上调编码过氧化氢的清除酶基因和下调NADPH 氧化酶。最为重要的是,用赤霉素或抗氧化剂(尿酸、芦丁)喷洒受黄龙病影响的柑橘叶片可降低韧皮部组织中的过氧化氢浓度和细胞死亡,并减轻黄龙病症状。
柑橘黄龙病叶发病率通过免疫调节剂赤霉素的治疗效果对比使用赤霉素(左),未使用赤霉素(右)
华南农业大学有关专家表示,该研究阐明了柑橘黄龙病的发病机制。当柑橘受黄龙病菌的侵染刺激,自身的韧皮部组织会产生一些免疫反应,包括胼胝质沉积和活性氧如过氧化氢的产生,导致韧皮部的细胞慢慢死亡,失去运输营养的功能。但如果用刺激植物生长的赤霉素或抗氧化剂喷洒受黄龙病影响的柑橘叶片,可降低韧皮部组织中的细胞死亡,起到减轻病害的作用。
黄龙病菌感染诱导韧皮部组织中的胼胝质沉积、过氧化氢产生和细胞死亡
据悉,赤霉素是植物中常见的生长激素,也是植物调节剂的一种,国内许多农药厂家都有登记。不过,赤霉素更多的是用于柑橘保果上。记者查询获悉,目前国内对赤霉素用来防控柑橘黄龙病的研究几乎为零,实际应用的更是少之又少。行业人士分析认为,当前黄龙病防控的手段还是以防木虱、砍病树、使用脱毒苗为主,是针对传播媒介,而该项研究从实验证实赤霉素或抗氧化剂对黄龙病菌危害有抑制作用,是直接作用于病菌危害层面,或可作为传统“三板斧”的补充,把黄龙病对柑橘产业的危害损失降到最低。也有人认为,目前该研究更多的还是停留在理论基础上,实际效果有待进一步认证,在效果未知的情况下,不宜过度推广,当前条件下要想解决黄龙病,还是依靠“三板斧”。不过,该项研究从分子方面阐述黄龙病发病机制,为抗病植株的研究培育和研发相应的治疗性药物提供了方向。
