研究人员称,木质小杆菌是从一株哥斯达黎加咖啡树传入意大利的
一项研究得出结论,普利亚大区橄榄树中发现的速疫杆菌的基因组直接源自哥斯达黎加的咖啡植株。
一个国际科学家团队对一个长期未解之谜展开了研究:即“柑橘黄龙病菌”是如何传入欧洲并适应新环境的。
这项发表在《微生物基因组学》(Microbial Genomics)上的研究,为“快速梭菌”的起源及其如何演变提供了新见解,该病原体已在普利亚大区导致数百万棵橄榄树死亡。
“我们的分析表明,该病原体是通过一次从哥斯达黎加的引入传入意大利的,这证实了2008年是最有可能的传入年份。”
尽管该细菌的存在早在2013年就在欧洲得到确认,但关于细菌基因型与宿主植物物种之间生物学关系的资料依然十分匮乏,而随着柠檬黄单胞菌在欧洲持续蔓延,这一问题尤为重要。
通过分析来自意大利橄榄树的菌株群体以及其他植物物种和地区的密切相关基因组,研究人员得出结论:意大利的疫情是由2008年从中美洲引进的一株咖啡树引起的。
另见:研究人员发现普利亚大区橄榄园又一病害该研究历时五年(2013年至2017年),期间科学家采用一种新的提取方案,从70多棵患有橄榄快速衰退综合征(由Xylella fastidiosa引发的疾病)的树木上采集了枝条样本,并提取了树木的DNA。
随后,研究人员将感染橄榄树的“快衰橄榄病”致病菌分离株的基因组序列,与来自哥斯达黎加的三株咖啡和夹竹桃分离株进行了比对——这些分离株此前已完成测序并公开。
此前研究——以及大量关于从中美洲进口至欧洲的、感染了“橄榄快速衰退综合征”咖啡植株的报告——均在部分中美洲植物中鉴定出了该细菌。然而,此前尚无科学证据表明哥斯达黎加的咖啡菌株与普利亚大区的橄榄树菌株之间存在遗传关联。
本研究中报告的基因序列数据对比表明,橄榄树上的“快疫杆菌”与中美洲变种存在直接关联。
数据还表明,此次疫情的传播源于一株“无症状”感染的咖啡植株,该植株很可能作为观赏植物被引入意大利。
该研究由一个国际团队主导,成员包括来自美国、法国和意大利的科学家。
在作者中,来自意大利国家研究委员会普利亚分部的意大利生物学家玛丽亚·萨波纳里(Maria Saponari)于2013年率先在邻近的萨伦托地区检测到了“柑橘快疫菌”。

意大利普利亚大区橄榄树被砍伐(盖蒂图片社)
“此前人们认为该病原体仅限于美洲地区,但在欧洲检测到‘梭状芽孢杆菌’后,因其极强的危害潜力,已在全球范围内引发新的担忧,”她表示。“2013年欧洲的首例确诊报告发布后,该病原体很快在欧盟其他多个国家相继被检测到。”
“这种病原体不仅在全球范围内逐渐扩大了地理分布范围,还增强了与宿主植物形成新型共生关系的能力,”她补充道,“在此背景下,我们利用基因组学工具研究了推动这种新兴细菌引发植物病害大流行的机制。”
“特别针对该细菌在普利亚大区南部的传播,基因组数据使我们得以重构橄榄快速衰退综合征的爆发过程——该病害导致数百万棵橄榄树死亡,并引发了重大的环境、社会、政治和经济后果,”萨波纳里继续说道。
“我们的分析表明,该病原体是通过从哥斯达黎加的一次性引入传入意大利的,这证实了2008年是最有可能的木质菌(Xylella)传入意大利的年份,”她补充道。“这与普利亚农民2010年首次报告感染树木的情况一致,因为该病的潜伏期可能长达两年以上。”
咖啡树在花园、别墅和度假村中广泛种植:其浓绿的枝叶使其成为装饰户外空间的理想选择。
“在较冷的地区,这种植物几乎总是被放在室内;而在萨伦托地区,它很可能被种植在室外,这从而助长了疫情的传播,”萨波纳里说道。
为证实“快疫杆菌”可能在不同物种间传播,研究人员还进行了一系列实验:他们将细菌接种到咖啡树上,并利用“快疫杆菌”的天然媒介——蚜虫,以受控方式将感染传播至橄榄树。
“结果表明,咖啡植株可能是该细菌的潜伏携带者,”研究人员总结道。