Исследователи говорят, что Xylella прибыла в Италию с кофейного завода в Коста-Рике.

Резюме

Международная группа ученых изучала, как Xylella fastidiosa попала в Европу и эволюционировала, что привело к гибели миллионов оливковых деревьев в Апулии, как сообщается в Microbial Genomics. Используя геномные данные, исследователи определили, что бактерия была завезена в Италию из Коста-Рики в 2008 году через зараженное кофейное растение, что подчеркивает потенциальные риски торговли растениями и важность понимания генетических связей между патогенами и растениями-хозяевами.

Международная группа ученых исследовала вечный вопрос о том, как Ксилелла фастидиоза прибыл в Европу и адаптировался к новой среде.

проведенное исследование, опубликованная в журнале Microbial Genomics, проливает новый свет на происхождение бактерий Xylella fastidiosa и на эволюцию патогена. убийство миллионов оливковых деревьев в Апулии.

В то время как присутствие бактерии было изначально подтверждено в Европе в 2013 г., остается очень мало информации о биологических отношениях между генотипами бактерий и видами растений-хозяев, что особенно важно, поскольку Xylella fastidiosa продолжает распространяться по всей Европе.

Анализируя популяцию штаммов итальянских оливковых деревьев и близкородственные геномы других видов растений и местоположений, исследователи пришли к выводу, что вспышка болезни в Италии была вызвана одним кофейным растением, завезенным из Центральной Америки в 2008 году.

Исследование длилось пять лет — с 2013 по 2017 год, — в течение которых ученые собрали образцы веток с более чем 70 деревьев с синдромом быстрого увядания оливок, болезнью, вызванной Xylella fastidiosa, используя новый протокол для извлечения ДНК деревьев.

Затем геномные последовательности изолята Xylella fastidiosa, поражающего оливковые деревья, сравнивали с тремя изолятами кофе и олеандра из Коста-Рики, которые были ранее секвенированы и были общедоступны.

Предыдущие исследования – и многочисленные отчеты кофейных растений, инфицированных Xylella fastidiosa, завезенных в Европу из Центральной Америки, – идентифицировали ту же бактерию в некоторых растениях Центральной Америки. Однако не было научных доказательств генетического родства между изолятами кофе из Коста-Рики и изолятами оливкового дерева в Puglia.

Сравнение данных генетических последовательностей, представленных в исследовании, показало, что бактерия Xylella fastidiosa из оливковых деревьев напрямую связана с вариантами из Центральной Америки.

Данные также свидетельствуют о том, что заражение произошло при введении бессимптомное» зараженное кофейное растение, вероятно, завезенное в Италию в качестве декоративного растения.

Исследованием руководила международная группа, в которую вошли ученые из США, Франции и Италии.

Среди авторов итальянский биолог Мария Сапонари из Национального исследовательского совета Италии в Апулии первой обнаружила Xyella fastidiosa в соседнем регионе Саленто в 2013 году.

Ранее считалось, что Xylella fastidiosa встречается только в Америке, но обнаружение Xylella fastidiosa в Европе вызвало новые опасения во всем мире из-за ее очень вредоносного потенциала», — сказала она. За первым подтвержденным сообщением в Европе в 2013 году вскоре последовало его постепенное обнаружение в нескольких других странах ЕС».

Патоген постепенно расширил свой географический ареал по всему миру, а также его способность формировать новые ассоциации с растениями-хозяевами», — добавила она. В этом кадре мы использовали геномный инструмент для изучения процессов, ведущих новые бактерии к эпидемии болезней растений».

Что касается распространения бактерии в южной части Апулии, геномные данные позволили нам реконструировать появление синдрома быстрого упадка оливок, который привел к гибели нескольких миллионов оливковых деревьев со значительными экологическими, социальными, политическими и экономическими последствиями. — продолжал Сапонари.

Наш анализ показывает, что патоген прибыл в Италию с единственной интродукцией из Коста-Рики, подтверждая, что 2008 год является наиболее вероятным годом, когда Xylella была завезена в Италию», — добавила она. Это согласуется с первыми сообщениями апулийских фермеров о зараженных деревьях в 2010 году, поскольку инкубационный период болезни может длиться более двух лет».

Кофейные растения широко используются в садах, на виллах и на курортах: их интенсивная зеленая листва делает их идеальными для украшения открытых площадок.

В то время как в более холодных районах растение почти всегда держат внутри; в Саленто его, скорее всего, держали снаружи, что способствовало заражению», — сказал Сапонари.

Чтобы доказать, что Xylella fastidiosa могла передаваться от одного вида к другому, исследователи также провели эксперименты, в ходе которых они инокулировали бактерии в кофейные растения и распространяли инфекцию на оливковые деревья контролируемым образом, используя плевки, естественный переносчик Xylella fastidiosa.

Результаты показывают, что кофейные растения могут представлять собой латентного носителя бактерии», — заключили исследователи.

• Микробная геномика
• Природа