一種侵略性的植物病原體正在摧毀橄欖樹,預計在未來50年內將給義大利造成數十億歐元的損失。快速勞爾氏菌——一種因在實驗室培養時挑剔而得名的細菌——於2013年在義大利南部被檢測到。它現在在歐盟被指定為“檢疫生物”:受感染的樹木,其中一些樹齡達數百年,必須被砍伐,以防止疾病在義大利普利亞大區等地蔓延。
義大利農業研究和經濟委員會的植物病理學家瓦萊裡婭·斯卡拉說:“我們有義務銷燬快速勞爾氏菌陽性植物,但普利亞大區的人們不想銷燬它們。” 她說,作為科學家,“我們必須生活在兩個世界之間。” 因此,斯卡拉和她的同事們正在尋找在不殺死每一棵受感染樹木的情況下對抗快速勞爾氏菌的方法。他們使用一種機器學習演算法來篩選樹木的代謝資料,正在瞭解哪些樹木比其他樹木更容易生病,以及如何選擇樹木進行治療而不是砍伐它們。這項工作在《植物科學前沿》中詳細介紹。
快速勞爾氏菌製造稱為脂質的複雜脂肪酸,用作關鍵訊號分子,而樹木也會製造自己的脂質以應對感染。研究人員從66棵樹木上採集了樹枝樣本,並使用他們的演算法比較了脂質譜以及感染狀態、樹木品種以及每棵樹木是否用Dentamet(一種可以緩解快速勞爾氏菌症狀但不能治癒的金屬混合物)處理過。
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該團隊發現,一種特定的脂質型別在受感染的植物中以更高的濃度出現。與一種以耐寒性著稱的廣泛品種相比,原產於受災嚴重的普利亞大區的一種橄欖品種在感染時表現出更高的這種脂質水平。對於這兩種樹木型別,Dentamet都使受感染個體的脂質水平保持在較低水平。
該研究的共同作者、羅馬 Sapienza 大學的分子植物病理學家馬西莫·雷韋貝里說,這兩種樹木品種的行為有點像免疫系統較強或較弱的人對抗流感。“我們的假設是,在某些方面它是‘個人的’,”他說。進一步開發該演算法可能有助於研究人員透過測量脂質濃度來診斷感染的嚴重程度。較輕的感染可以使用 Dentamet 進行管理,只有最壞的情況才需要被剔除。斯卡拉補充說,瞭解樹木對快速勞爾氏菌感染的反應也將指導尋找其他治療方法,並識別更具抗性的樹木品種。
薩倫託大學化學家弗朗切斯科·保羅·法尼齊沒有參與這項新研究,他說它代表了“一種有希望的方法,可以緩解普利亞南部痛苦的經濟狀況”。“我們必須與細菌共存,”他補充道。
