征服柑橘绿化:科研合作孕育新的希望

柑橘绿化是一个毁灭性的和无法治愈的疾病破坏全球的柑橘类水果。这是远远超过你的鲜榨一杯橙汁风险:没有更多的创新的和负担得起的解决方案来控制它,柑橘黄龙可能导致的损失10到15年内所有新鲜柑橘类。

无论是早晨喝杯橙汁,一个扭在一个晚上的鸡尾酒,添加风味鱼或石灰的完成挤压你的鳄梨酱,大多数人吃饭,喝酒,或者闻到一些柑橘在日常生活中。除了你的盘子和玻璃,你还会发现柑橘在家里,通常的形式柠檬酸、调味品和防腐剂有许多用途。它被添加到罐头和罐装食品,防止食物中毒,葡萄酒,以减少低酸度和改善口味,蜡烛、肥皂、个人护理产品、维生素补充剂。对柑橘的需求高:2018年,全球的柑橘类水果生产1.52亿吨。在10到15年,这一数字将会为零——没有一个解决方案,新鲜的柑橘产量可能完全消失。

我们必须回到100多年来确定我们今天面临的威胁全球柑橘生产。1919年,在中国发现了一种致命的细菌病害——柑橘绿化,也称为Huanglongbing (HLB)。绿化损害树吸收营养的能力,将它的果实畸形,带点苦味,绿色。它是由侵入性传播亚洲柑橘木虱(ACP)。比芝麻还小,害虫吃柑橘叶子和茎,感染细菌的树(Candidatus Liberibacter asiaticus或一堂课),导致柑橘绿化。在过去的十五年中发现了这种细菌7的前10名在全球各地,orange-producing国家摧毁园在亚洲,巴西,多米尼加共和国和美国认为通过进口柑橘,介绍了研究由佛罗里达大学和弗吉尼亚理工大学的研究人员得出结论说,气候变化将使木虱——在临时工60至90华氏度——继续蔓延全球气温上升。

全球威胁以惊人的速度蔓延

单独一个亚洲柑橘木虱会感染整个橙树林。入侵害虫繁殖迅速,生产30代一年,造成大规模的破坏。这一点也不奇怪,柑橘绿化已成为近年来全球威胁,导致的损失超过一百万柑橘树。截至2019年,中国的江西省失去了25%的树林和巴西(疾病在2004年首次发现已经失去了5260万个甜橙树,减少了31%。在佛罗里达(病于2005年首次发现)橙生产下降了超过75%,葡萄柚生产了85%。在一些地区后院柑橘实际上已经消失了。中检测出超过1500棵树在加州在2019年,政府官员报告,增加了每周60树。

经济后果是惊人的:在2016年超过46亿美元和超过30000个工作岗位已经失去了独自在佛罗里达柑橘绿化。加剧了问题是种植柑橘的成本大幅上升。今天在佛罗里达种植一英亩的价格大约是2200 - 2400美元(美元),而800 - 1000美元只是15年前。大流行的一个对柑橘的需求增加表面上,似乎是看到了一线光明。不幸的是,选择成本、处理、包装和运输的水果也上升由于增加卫生需求和社会距离的措施。失去柑橘会影响我们的健康,改变我们吃的方式,极度影响农民的生计。种植者们比以往任何时候都更需要各种便宜的工具来有效地减轻柑橘绿化,创造利润。

这种疾病是难以控制的原因很多。因果细菌只能在树的传播循环系统或昆虫的肠道,使它具有挑战性的筛选和研究。发现这种疾病在柑橘树也是一个挑战,因为它可以把年感染树展示视觉症状。没有治愈,一旦感染柑橘树,树在五年间的疾病是致命的。

减轻不治之症

试图控制这种疾病,种植者目前使用的策略,如去除感染的树木和种植新树,花更多的时间寻找,和增加农作物保护的应用,有利于种植柑橘的成本上升。研究人员已经开发出创新的短期解决方案。营养治疗被用于战斗的损失而导致的营养柑橘绿化。受过专门训练的狗有望在闻到这种疾病感染和在最近几周内验证测试被证明有超过92%的准确率。加州大学戴维斯分校的一位教授发现了差异化学指纹图谱的叶子、开发和商业化的技术,类似于狗的鼻子的能力,收集气味,可以分析在实验室特定生物标志物与柑橘绿化。

这些短期策略集中在早期检测是昂贵的和简单的购买时间帮助缓慢扩散,直到发现一个长期解决方案。理解因果细菌,传播它的昆虫,柑橘类植物本身找到可持续的和负担得起的长期解决方案的关键。细菌模型是揭示新控制方法的可能性。有前途的领域包括微生物的研究抗菌治疗在柑橘类免疫系统防御工事,有针对性的昆虫控制和柑橘类植物育种的抵抗力。

合作繁殖新的希望

在2017年8月,拜耳开始领导的一个研究伙伴关系柑橘研究和发展基金会(CRDF)在佛罗里达州,一个非盈利组织支持的柑橘种植者。十月,科研合作,汇集了来自学术界和私营部门的科学家被授予赠款1000万美元由美国农业部国家粮食和农业研究所(USDA-NIFA)紧急柑橘类疾病研究和扩展(ECDRE)项目资助两年的研究。额外的500万美元将于第三年可用的资金根据农业部资金和足够的项目进展。

高级研发研究员丹尼斯让拜耳,作为研究团队之间的主要联络:“柑橘种植者需要创新的解决方案,我们自豪地与大学的研究人员并肩工作,帮助解决这一毁灭性的疾病。“协作已导致发展的高通量筛选系统,使一个加速,针对性和更具成本效益的抗微生物菌株的筛选,可以抑制或杀死细菌的因果。高通量系统开放给世界各地的科学家(拜耳和non-Bayer科学家)每季度和允许大约500个菌株进行测试。

这项研究本身关注的两种方法。第一个屏幕的天然微生物可以控制柑橘黄龙杀死细菌。第二种方法是合成化合物筛选以确定他们是否能提高植物的防御系统。将工作就像植物疫苗导致树开关在其自然防御因果细菌。表现最好的微生物和化合物在佛罗里达目前正在进行现场试验。CRDF首席运营官里克丹泽尔指出,“目标是使HCB功能无关的或彻底根除它。针的拜耳合作有可能将导致两个商业产品帮助生产足够质量的水果让种植者在一个具有挑战性的市场保持竞争力。”

很难想象一个没有新鲜柑橘的世界。科学能够拯救我们的柑橘?汇集顶尖科学家从学术界和私营部门显示出巨大的希望在发展中创新,更负担得起的解决方案,可以减缓或完全消除柑橘黄龙,一线希望,以确保柑橘种植者的生计,所以新鲜柑橘可以继续在世界各地的餐桌上占有一席之地。