打破认知!研究表明柑橘黄龙病是自身免疫病!解决方案是抗氧化
2022年1月26日,Nature Communications杂志在线长文发表了美国佛罗里达大学Nian Wang课题组题为‘Citrus Huanglongbing is a pathogen-triggered immune disease that can be mitigated with antioxidants and gibberellin’的研究文章。
该文章首次证实柑橘黄龙病是一种病原体触发的免疫疾病,可通过抗氧化剂和赤霉素缓解。
这是柑橘黄龙病发病机制的重大进展。
柑橘黄龙病HLB号称“柑橘艾滋”,是由一种限于韧皮部内寄生的革兰氏阴性细菌-韧皮部杆菌Candidatus Liberibacter asiaticus(Clas)引起, 能够侵染包括柑橘属、枳属、金柑属和九里香等多种芸香科植物。
感染的果树显示叶斑驳,变形/变色的果实,果实早熟和过早死亡等表型。
因此深入了解HLB的发病机制是亟待解决的问题同时制定有效的管理策略。
该研究首次提出 HLB 是一种免疫介导疾病的证据。
研究表明,Citrus sinensis的 CLas 感染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 (ROS) 如双氧水(H2O2)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 (ROS) 的 NADPH 氧化酶(NADPH是还原型辅酶Ⅱ,它通常作为生物合成的还原剂)的基因,并下调抗氧化酶基因,支持 韧皮部杆菌CLas 引起氧化应激。
韧皮部杆菌CLas 触发的 活性氧 (ROS) 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。
NADPH 氧化酶抑制剂DPI对 韧皮部杆菌CLas 阳性植物茎中 ROS 水平有抑制作用,表明 NADPH 氧化酶有助于 韧皮部杆菌CLas 触发的 ROS 产生。
CLas 感染诱导韧皮部组织中的胼胝质沉积、H 2 O 2产生和细胞死亡
最为重要的是,用赤霉素或抗氧化剂(尿酸、芦丁)喷洒受 HLB 影响的柑橘叶片可降低韧皮部组织中的 H2O2浓度和细胞死亡,并减轻HLB症状。
抑制氧化应激的方法似乎可以减轻HLB(黄龙病)地方性柑橘产区由韧皮部杆菌 CLas 引起的免疫介导的损伤。
这些方法包括优化植物生长激素的使用,例如 赤霉素GA 和油菜素内酯,以及抗氧化处理。
特别是,可以使用 CRISPR介导的基因编辑、转基因等方法来增强抗氧化酶。
综上所述,柑橘 HLB(黄龙病)是一种免疫介导的疾病,通过抗氧化机制减轻活性氧ROS并促进新的生长,都可以减少韧皮部组织的细胞死亡,从而控制HLB(黄龙病)。