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時(shí)間:2015-09-06 來源:中國(guó)科學(xué)報(bào) |
美國(guó)得克薩斯農(nóng)工大學(xué)農(nóng)業(yè)生命研究中心的科學(xué)家們選擇噬菌體雞尾酒療法來防治致命的葡萄皮爾斯病。這項(xiàng)成果可能揭開價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元的美國(guó)葡萄酒行業(yè)新的一頁(yè)。 該研究發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊PLOS ONE上,描述了四種噬菌體的應(yīng)用。它們被確認(rèn)為有能力攻擊可導(dǎo)致葡萄和其他幾種植物巨大災(zāi)難的細(xì)菌。 噬菌體是一種攻擊細(xì)菌的病毒。因?yàn)樗鼈冊(cè)诃h(huán)境中很豐富,科學(xué)家嘗試了解更多不同類型的噬菌體和具有攻擊能力的特定噬菌體。農(nóng)業(yè)生命研究中心的科學(xué)家能夠分離出四種噬菌體,專門針對(duì)皮爾斯病毒的罪魁禍?zhǔn)住~緣焦枯病菌。 “葉緣焦枯病菌是美國(guó)原產(chǎn)的,導(dǎo)致包括葡萄樹、橡樹、桃樹、杏樹、咖啡和柑橘樹等在內(nèi)的許多植物生病?!鞭r(nóng)業(yè)生命研究中心的植物病理學(xué)家Carlos Gonzalez博士說,“我國(guó)從歐洲進(jìn)口了大部分葡萄,所以葡萄病原體和宿主沒有共同進(jìn)化。這使葡萄樹易受感染?!?/P> 據(jù)該中心在弗雷德里克斯堡的推廣服務(wù)園藝師Jim Kamas介紹,這種細(xì)菌通過昆蟲來侵犯植物。在釀造葡萄酒的葡萄園中,就是玻璃翅葉蟬了。當(dāng)昆蟲以植物為食,細(xì)菌就會(huì)在植物體內(nèi)整個(gè)木質(zhì)部管道里傳播,走到哪兒傳到哪兒。由此產(chǎn)生了皮爾斯病,可能引起葡萄園在感染后幾個(gè)月或幾年內(nèi)死亡。 “與以植物葉子為食相反,玻璃翅葉蟬以葡萄藤為食,使得細(xì)菌傳播更有效率?!盙onzalez解釋道。 據(jù)葡萄酒協(xié)會(huì)估計(jì),這種一粒米大小的昆蟲在美國(guó)來說卻事關(guān)加利福尼亞酒業(yè)248億美元的銷售額。得克薩斯葡萄酒與葡萄種植者協(xié)會(huì)估計(jì),對(duì)該州的經(jīng)濟(jì)價(jià)值為18.8億美元。 為阻止嚴(yán)重削弱食品和飲料供應(yīng)的潛在的狂暴行徑,迄今為止人們還是依賴專門針對(duì)這種帶菌蟲的殺蟲劑。 然而,科學(xué)家表示,殺蟲劑的使用被證明會(huì)對(duì)有益昆蟲如蜂蜜產(chǎn)生不利影響,在歐洲已被禁用。Gonzalez說,這些問題導(dǎo)致他們尋求生物或更自然的方法來預(yù)防和治療葉緣焦枯病菌。 “我們的方法基本上是直接面對(duì)所引起疾病的細(xì)菌,而非關(guān)注昆蟲?!闭n題組的研究人員稱,“噬菌體雞尾酒法提供了一種替代葉緣焦枯病菌殺蟲劑法的治療方式?!?/P> 農(nóng)業(yè)生命研究中心主任Ry Young博士表示,噬菌體雞尾酒的設(shè)計(jì)包含了幾個(gè)不同的噬菌體,如果一株細(xì)菌對(duì)其中一個(gè)噬菌體產(chǎn)生抗性,它也會(huì)被其他噬菌體殺死?!啊笫植恍校沂诌€在’,雞尾酒也是這個(gè)原理。” 但找到合適的混合雞尾酒制劑并不容易。研究人員分離了大量的噬菌體來檢測(cè)它們的遺傳多樣性?!拔覀兊氖删w庫(kù)里有100多個(gè)噬菌體,根據(jù)生理和遺傳性質(zhì)將其分為四種,Sano、Salvo、Prado 和Paz,它們各不相同?!闭n題組成員Tushar Suvra Bhowmick博士說道。 生長(zhǎng)在溫室里的葡萄接種了細(xì)菌和四種噬菌體雞尾酒制劑。實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)既試驗(yàn)了植物感染葉緣焦枯病菌后供應(yīng)其噬菌體雞尾酒制劑,也試驗(yàn)了感染之前的。他們發(fā)現(xiàn),噬菌體雞尾酒制劑既能保護(hù)葡萄免受感染,也在感染之后攔截疾病。 “噬菌體研究并不是新的,但直到現(xiàn)在也沒有實(shí)驗(yàn)室能分離和繁殖針對(duì)葉緣焦枯病菌的噬菌體。我們實(shí)驗(yàn)室是第一個(gè)成功的,證明了噬菌體可以控制皮爾斯病?!盉howmick說,噬菌體雞尾酒法正在得克薩斯州進(jìn)行田間試驗(yàn)。 “我們得到了非常有希望的結(jié)果,讓我們十分確信對(duì)付葉緣焦枯病菌另有他法?!闭n題組成員Mayukh Das博士稱,“噬菌體具有很大的潛力。針對(duì)全世界人類、動(dòng)物、植物的疾病,噬菌體可以說是‘綠色’解決方案。這種噬菌體治療技術(shù)可以轉(zhuǎn)移到咖啡、香蕉和橄欖等其他經(jīng)濟(jì)作物上?!?/P> Bhowmick在自己的家鄉(xiāng)印度從未見過葡萄,現(xiàn)在她表示,對(duì)沒有其他更好解決辦法的發(fā)展中國(guó)家來說,噬菌體治療技術(shù)在對(duì)付病原菌方面頗具前景,如可以治療折磨人們的霍亂。 |