菠菜抗菌肽有望对抗柑橘和土豆的作物病害

得克萨斯州A&；M AgriLife Research的科学家们开发了一种新的方法来对抗柑橘绿变和马铃薯斑马纹病，这两种疾病在美国具有经济破坏性。他们的方法使用菠菜抗菌肽，即防御素，天然地保护植物免受各种病原体的侵害。

在《植物生物技术杂志》最近发表的一项研究中，研究人员表明，一些菠菜防御素可以为柑橘和土豆以及其他作物提供类似的保护。这些效果表明，在恢复产量和提高病株质量方面取得了重大进展。

这项研究由德克萨斯州农业生命研究所的植物分子生物学家兼教授Kranthi Mandadi博士领导；M植物病理学和微生物学系，位于德克萨斯州A&；M位于Weslaco的AgriLife研究与推广中心。AgriLife Research副主任兼首席科学官Amir Ibrahim博士表示：“Mandadi博士在植物病理学方面继续表现出卓越的领导力和创新能力，为提高农业复原力和粮食安全提供了解决方案。”。“他的开创性工作，从毛状根技术到肽治疗，体现了我们对科学发现的承诺，这赋予了农民权力，并维持了德克萨斯州及其他地区的农业经济。”

Mandadi和他的团队在从之前的研究中了解到菠菜抗菌肽可以抵御各种致病真菌和细菌后，选择了菠菜抗菌肽。因为这些肽天然存在于菠菜中，所以它们也经常被人类食用。

2021年，美国环境保护局（EPA）得出结论，通过饮食接触菠菜防御素对美国人口（包括婴儿和儿童）是安全的。这使得它们在有效性和安全性方面都是一个有吸引力的选择，因为它们没有已知的健康风险。

研究人员使用佛罗里达大学研究人员开发的一种良性病毒将肽输送到商业柑橘树上，该研究人员参与了这项研究。病毒会自然感染致病细菌所在位置的树木。通过简单的移植程序，研究人员能够应用病毒，并使其能够在很大程度上自行递送针对细菌的肽。

几年来，研究小组监测了感染了柑橘绿化细菌Candidatus Liberibacter asiaticus的柑橘树对特定抗菌肽治疗的反应。他们看到了有希望的结果，包括与未经处理的树木相比，仅一次施用后水果产量就提高了50%。

与超过100000名依赖Phys.org获取日常见解的订阅者一起探索科学、技术和太空的最新进展。注册我们的免费时事通讯，每天或每周获取重要突破、创新和研究的最新进展。

此外，研究人员还探索了菠菜肽如何增强对青枯菌的免疫反应。这种细菌与柑橘绿化病原体有关，可导致马铃薯和其他蔬菜中的斑马纹病。

当研究人员在马铃薯中表达抗菌肽时，与未处理的植物相比，马铃薯植物表现出最小的疾病症状，致病细菌较少，块茎中特有的斑马纹变色要少得多，块茎数量也更多。

总的来说，研究小组的结果表明，独立添加到柑橘和土豆中的两种菠菜抗菌肽具有令人鼓舞的效果。

展望未来，Mandadi计划探索更广泛的应用并扩大该技术的可能性。他设想创造多种肽的“鸡尾酒”，并探索与其他综合管理策略相结合时的效果，以控制昆虫传播细菌。

“这仅仅是个开始，”Mandadi说。“这些抗菌肽作为治疗更广泛的农业疾病的新方法有很多希望。我们有兴趣看看这些肽可以支持哪些其他作物。我认为它有可能成为一种新的作物广谱治疗方法，与传统的农业实践并驾齐驱。”

美国糖业公司的子公司Southern Gardens Citrus已获得德克萨斯州农工大学AgriLife Research开发的防御素技术的专利权；M大学系统，以及佛罗里达大学病毒载体技术的使用。他们正在与Silvec Biologics合作，将这项技术商业化，用于对抗导致柑橘绿化的细菌。Silvec于2024年1月向美国环保署提交了一份申请，允许商业使用，这标志着向种植者提供这项创新迈出了关键的一步。p