El propio microbioma beneficioso de los árboles podría conducir al descubrimiento de nuevos tratamientos para combatir la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos

Los árboles de cítricos muestran tolerancia natural a la enfermedad del enverdecimiento de los cítricos, bacterias hospedadoras que producen nuevos antimicrobianos que pueden usarse para combatir la enfermedad. nuestro estudio reciente muestra. Encontramos los árboles en una granja orgánica en Clermont, Florida.

Enfermedad del enverdecimiento de los cítricos—conocido más formalmente como Huanglongbing o HLBes causada por la bacteria Candidatus Liberibacter asiaticus. Se propaga por un insecto llamado psílido asiático de los cítricos. No existe cura conocida para la enfermedad.

Somos Investigadores con sede en Florida quien estudia prácticas agrícolas sostenibles, una disciplina también conocida como agroecología. Nuestro equipo ha aislado estos compuestos antimicrobianos en el laboratorio y ahora está trabajando para probarlos con el objetivo de producir un tratamiento eficaz para el HLB.

Por qué es importante

HLB ha asestado un duro golpe a la icónica industria de los cítricos de Florida.

Desde enfermedad del enverdecimiento de los cítricos fue detectado por primera vez en el estado en 2005, Florida La producción de cítricos ha caído más del 92%.. La enfermedad es sólo un factor. Otros incluyen huracanes y heladas.

Árboles infectados producir menos frutos. El fruto que sí crece es parcialmente verde, más pequeño, de forma irregular y de sabor amargo. Puede caer de los árboles antes de madurar. Las hojas pueden presentar manchas moteadas.

Según el Departamento de Agricultura de EE. UU., la temporada de cultivo 2022-2023 fue el menos productivo desde 1936. Las cosechas más pequeñas provocan precios más altos para las naranjas, mandarinas, pomelos, limones y limas.

El manejo del HLB es desalentador. Productores actualmente depender de pesticidas para controlar el psílido y antibióticos como la oxitetraciclina en un intento de controlar el HLB. Estos tratamientos son caros y puede plantear salud y riesgos ambientales. Es evidente la necesidad de desarrollar tratamientos eficaces para controlar el HLB.

Cómo hicimos nuestro trabajo

Como los humanos, Las plantas albergan diversas comunidades de microorganismos. tanto por dentro como por fuera, representando el microbioma vegetal.

Endófitos: microorganismos beneficiosos viviendo dentro de las plantasjugar un papel importante en la ingesta de nutrientes, la resistencia a enfermedades y plagas y la adaptación al estrés ambiental.

En una búsqueda de tratamientos contra el HLB, buscamos endófitos de árboles de cítricos sobrevivientes; en otras palabras, árboles que son positivos para HLB pero que solo mostraron síntomas leves y continúan dando frutos. Al estudiar 342 endófitos de árboles supervivientes, descubrimos cinco endófitos bacterianos capaces de producir nuevos antimicrobianos.

La bacteria HLB no se puede cultivar en medios de cultivo de laboratorio como agar o caldo. Entonces, utilizamos células bacterianas vivas presentes en las muestras de tejido molido de psílidos infectados para probar los compuestos antimicrobianos en el laboratorio. Estos estudios revelaron que los compuestos antimicrobianos eran altamente eficaz para matar las células vivas del patógeno del enverdecimiento de los cítricos en este ambiente controlado. Los antimicrobianos se pueden mezclar con agua y resultaron eficaces en concentraciones bajas.

Lo que aún no se sabe

Los resultados preliminares de nuestro trabajo en curso indican que hay múltiples compuestos antimicrobianos presentes en el extracto del cultivo bacteriano. Esta es una señal positiva porque se puede encontrar que los compuestos antimicrobianos atacan a las bacterias patógenas de varias maneras diferentes. Si ese es el caso, ayudará a minimizar el desarrollo de resistencia de la misma manera que una variedad de antibióticos son útiles para los médicos humanos.

Uno de nuestros próximos pasos será evaluar compuestos seleccionados contra el HLB, utilizando raíces de cítricos infectadas en condiciones de laboratorio y plantas de cítricos infectadas en condiciones de invernadero, para probar si las plantas absorberán estos compuestos antimicrobianos a través de sus hojas o raíces. Este trabajo se llevará a cabo en colaboración con científicos de la Universidad Texas A&M y la Universidad de Florida.

¿Qué sigue?

La investigación adicional se centrará en métodos para aumentar la producción de compuestos antimicrobianos purificados para poder evaluarlos en el campo. Para ayudar a que la tecnología llegue a los productores más rápidamente, podemos buscar asociaciones con empresas comerciales de biopesticidas interesadas para ayudar con el desarrollo de productos.

Nuestro trabajo ha adquirido una nueva urgencia debido a las enfermedades emergentes transmitidas por psílidos que infectan cultivos de papa, tomate y zanahoria en los EE. UU. que son causadas por patógenos bacterianos estrechamente relacionados.

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