德克萨斯农工大学农业生命研究所的科学家们开发出了一种很有前途的新方法，用于防治美国的两种主要农业病害：柑橘绿化病和马铃薯斑马片病。研究人员利用从菠菜中提取的抗菌肽或防御素，显著提高了受影响植物的产量和质量。
这项研究最近发表在《植物生物技术杂志》上，由位于韦斯拉科的德克萨斯农工大学农业生命研究与推广中心的植物分子生物学家兼教授 Kranthi Mandadi 博士领导。Mandadi 和他的团队重点研究了菠菜防御素，因为众所周知，菠菜防御素是天然存在的化合物，能保护植物免受包括真菌和细菌在内的多种病原体的侵害。由于这些肽已经存在于常见的粮食作物中，因此被认为可以安全地供人类食用。2021 年，美国环境保护局证实，从膳食中摄入菠菜防御素不会对健康造成危害，包括对婴儿和儿童。
研究小组利用佛罗里达大学开发的一种良性病毒，将肽输送到感染了亚洲自由杆菌（Candidatus Liberibacter asiaticus）的商品柑橘树上，这种细菌是柑橘绿化病的罪魁祸首。病毒感染的树木与细菌所在的区域相同。通过简单的嫁接程序，病毒被引入树木，使其能够在内部传递多肽。几年来，经过处理的果树显示出良好的效果，包括与未处理的果树相比，单次施药后果实产量最多可增加 50%。
柑橘绿化病严重影响果实质量，导致果实畸形、苦涩、早落。这种病会削弱果树的生长，每年造成数十亿美元的农业损失。这种基于多肽的治疗方法的成功可为柑橘种植者提供急需的解决方案。
研究小组还在受茄属自由杆菌（导致斑马片病的病原体）影响的马铃薯上测试了菠菜肽。将菠菜肽引入马铃薯后，病害症状明显减轻，细菌数量减少，块茎数量和质量提高。
受到这些成果的鼓舞，Mandadi 希望进一步扩大研究范围。他计划探索将不同的肽结合起来，并将它们与现有的病虫害管理策略相结合，特别是那些针对传播这些病原体的昆虫的策略。"这仅仅是个开始，"Mandadi 说。"这些抗菌肽可以与传统方法一起成为多种作物的广谱治疗工具。"
Southern Gardens Citrus 是 U.S. Sugar 的子公司，其已从德克萨斯农工大学系统获得了多肽技术许可，并从佛罗里达大学获得了病毒递送方法许可。他们正与 Silvec Biologics 公司合作，努力实现创新成果的商业化。Silvec 已于 2024 年 1 月向美国环保署提交了商业应用申请，这是为种植者提供这种治疗方法的关键一步。
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Laura Muntean
Texas A&M AgriLife
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