Hợp tác của tỷ số bóng đá pháp nhà nghiên cứu xanh cam quýt bắt đầu
Kế hoạch 5 năm để tỷ số bóng đá pháp Citrus
Thứ Hai, ngày 8 tháng 6 năm 2015
Manhattan - Một nhóm tỷ số bóng đá pháp nhà nghiên cứu đa dạng đã hợp tác để phát triển một phương pháp điều trị bệnh cam quýt, nhiễm trùng vi khuẩn đe dọa tương lai của ngành công nghiệp cam quýt Hoa Kỳ.
Để khởi động sáng kiến, nhóm nghiên cứu họp trong tuần này tại Hội nghị chuyên đề về bộ gen arthropod hàng năm lần thứ chín tại Đại tỷ số bóng đá pháp ở Manhattan, Kansas, 17-19 tháng 6. Sự hợp tác đã nhận được một Sáng kiến nghiên cứu đặc sản của Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ trị giá 10 triệu đô la để tìm giải pháp trong vòng năm năm.
"Chúng tôi đã tập hợp một nhóm tỷ số bóng đá pháp nhà nghiên cứu mạnh mẽ từ tám tổ chức để chống lại căn bệnh này", lãnh đạo nhóm Susan Brown, giáo sư sinh học xuất sắc của Đại học tại Đại học bang Kansas. "Chúng tôi đang thực hiện một cách tiếp cận hệ thống để đưa kiến thức mới phát hiện từ tỷ số bóng đá pháp nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của chúng tôi đến vườn cây nhanh chóng và an toàn."
Bệnh xanh Citrus đã sẵn sàng để phá hủy ngành công nghiệp cam quýt của Hoa Kỳ. Nhiễm trùng suy yếu và đôi khi giết chết cây có múi và thường gây ra trái cây nhỏ, chưa chín. Mặc dù căn bệnh này đã ảnh hưởng đến cây ở châu Á từ đầu những năm 1900, nơi nó được gọi là Huanglongbing, hay HLB, nhưng vi khuẩn gây bệnh lần đầu tiên xuất hiện ở Hoa Kỳ ở Florida vào năm 2005. Bệnh dịch hạch đã thấm vào tỷ số bóng đá pháp máng xối trên toàn tiểu bang, nơi có hơn 70 % cây có thể bị ảnh hưởng. Người trồng ở Texas đã thực hiện tỷ số bóng đá pháp báo cáo bị cô lập về cây bị nhiễm bệnh.
Một loài vi khuẩn được gọi là Candidatusliberibacter Asiaticus, hoặc CLAS, gây ra nhiễm trùng và một loài côn trùng hút nhựa cây được gọi là psyllid cam quýt châu Á lây lan vi khuẩn khi nó ăn. Nông dân đã cố gắng làm chậm tiến bộ của Psyllid thông qua việc sử dụng thuốc trừ sâu tăng lên, nhưng chiến lược này đã không ngăn chặn được nó.
Trong nỗ lực ngăn chặn việc truyền CLAS giữa cây và chữa tỷ số bóng đá pháp bệnh nhiễm trùng hiện có, tỷ số bóng đá pháp nhà nghiên cứu sẽ sử dụng một cách tiếp cận toàn diện, nhiều người xem xét mọi gen, protein và chất chuyển hóa trong cả ba thành phần của vấn đề: vi khuẩn, côn trùng và citrus. Sử dụng proteomics, nghiên cứu mọi protein trong một sinh vật; bộ gen, nghiên cứu tất cả DNA trong bộ gen; và chuyển hóa, nghiên cứu tất cả tỷ số bóng đá pháp chất chuyển hóa, tỷ số bóng đá pháp nhà nghiên cứu có thể tìm thấy - và có khả năng chặn - sự tương tác giữa tỷ số bóng đá pháp phân tử cụ thể cần thiết để di chuyển vi khuẩn từ cây sang côn trùng sang cây.
Michelle Cilia tại Viện Boyce Thompson và một nhà sinh học phân tử nghiên cứu tại Dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp USDA ở Ithaca, New York; Robert tan vỡ tại Trạm Dịch vụ Nghiên cứu Nông nghiệp USDA ở Fort Pierce, Florida; và John Lis, một giáo sư tại Đại học Cornell ở Ithaca, đang phát triển tỷ số bóng đá pháp liệu pháp mục tiêu sẽ giết chết Psyllid cam quýt châu Á khi nó ăn cây hoặc sẽ chặn vi khuẩn xâm chiếm Psyllid khi nó đi vào ruột.
"Chúng tôi đang làm việc theo giả định rằng tỷ số bóng đá pháp tương tác phân tử cụ thể là cần thiết cho psyllid để ăn vi khuẩn và để vi khuẩn di chuyển từ đường tiêu hóa đến tỷ số bóng đá pháp tuyến nước bọt có thể được phát hành từ tỷ số bóng đá pháp loại nước này vi khuẩn.
CILIA sẽ sử dụng tỷ số bóng đá pháp phương pháp tiếp cận proteomics để xác định tỷ số bóng đá pháp tương tác protein chính xảy ra trong quá trình truyền và sẽ kiểm tra tỷ số bóng đá pháp hợp chất điều trị trong nhà kính.
"Những phân tử protein hoặc RNA này có thể được phân phối từ bên trong cây để tỷ số bóng đá pháp psyllids có được tỷ số bóng đá pháp thuốc chẹn này khi chúng cho ăn", Cilia nói.
Để bổ sung cho tỷ số bóng đá pháp phương pháp tiếp cận protein và RNA, Carolyn Slupsky tại Đại học California, Davis sẽ sử dụng tỷ số bóng đá pháp công nghệ chuyển hóa để theo dõi nhiều chất chuyển hóa được tạo ra bởi Psyllid - có và không có vi khuẩn. Những kỹ thuật này là để phát hiện nhanh và theo dõi nhiễm trùng vi khuẩn trong cây và đẩy nhanh quá trình thử nghiệm tỷ số bóng đá pháp hợp chất điều trị. Một cây bị nhiễm bệnh có thể mất đến một năm để kiểm tra dương tính với vi khuẩn bằng phương pháp thử nghiệm truyền thống, nhưng tỷ số bóng đá pháp phương pháp mới hơn sẽ cắt giảm thời gian đó xuống còn vài tháng.
"Chúng ta có thể phát hiện những thay đổi rất sớm trong chuyển hóa thực vật có liên quan đến nhiễm trùng", Slupsky nói. "Nếu liệu pháp có hiệu quả, thì chúng ta có thể nói rất nhanh."
Để xử lý khối lượng của dữ liệu "omics" mà nhóm sẽ tạo ra, tỷ số bóng đá pháp nhà sinh học trong phòng thí nghiệm của Lukas Mueller tại Viện Boyce Thompson đang xây dựng một cổng thông tin màu xanh lá cây, có sẵn tại http://citrus Psyllid và cam quýt. Nhóm của Mueller có kinh nghiệm xây dựng cơ sở dữ liệu cho tỷ số bóng đá pháp sinh vật riêng lẻ, chẳng hạn như sắn, nhưng đây là cơ sở dữ liệu đầu tiên sẽ liên kết cả ba sinh vật liên quan đến xanh cam quýt.
"Đây là một vấn đề cấp cao hơn đi qua nhiều sinh vật", Surya Saha, một nhà phân tích tin sinh học từ Tập đoàn Mueller nói. "Chúng tôi muốn xây dựng tỷ số bóng đá pháp công cụ mới có thể giúp mọi người kết nối tỷ số bóng đá pháp tương tác giữa tỷ số bóng đá pháp gen, protein và con đường trên vi khuẩn, côn trùng và cây có múi."
Tom D'Elia, Christopher Baechle và Chad Calvert tại Đại học bang Ấn Độ River ở Fort Pierce, Florida, sẽ đào tạo sinh viên xác định tỷ số bóng đá pháp gen và tỷ số bóng đá pháp yếu tố khác trong bộ gen Psyllid để tạo ra tỷ số bóng đá pháp mục tiêu cụ thể để xác định tỷ số bóng đá pháp mục tiêu cụ thể. Việc đào tạo này sẽ khuyến khích tỷ số bóng đá pháp tương tác liên ngành giữa sinh viên sinh học và sinh viên khoa học máy tính trong khi phát triển tỷ số bóng đá pháp kỹ năng trong tỷ số bóng đá pháp nhà khoa học sớm. Sinh viên từ Đại học bang Kansas và Cornell cũng sẽ tham gia chú thích bộ gen Psyllid.
Cổng thông tin xanh cam quýt sẽ cung cấp dữ liệu này cho công chúng và quan trọng nhất là đối với người trồng cam quýt. Một thành phần quan trọng của dự án sẽ tiếp cận với người trồng để cho họ tiếng nói trong việc quyết định cách thức điều trị được phát triển và áp dụng. Ngành công nghiệp cam quýt tham gia sâu tỷ số bóng đá phápo việc tìm kiếm một giải pháp và đã đóng góp một lượng lớn tài trợ để hỗ trợ nghiên cứu xanh cam quýt.
Wayne Hunter, người cùng với trạm dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp USDA ở Fort Pierce, sẽ giải quyết vấn đề với phương pháp sinh học hệ thống. Anh ta sẽ cố gắng mô hình hóa tỷ số bóng đá pháp tương tác phức tạp giữa bộ gen, mức độ biểu hiện gen, protein và cơ quan tạo nên psyllid, cây có múi và tỷ số bóng đá pháp loài vi khuẩn được gọi là candidatusliberibacter asiaticus hoặc clas. Trước đây, Hunter đã dẫn đầu nhóm sản xuất bộ gen psyllid và transcriptome - từ tất cả tỷ số bóng đá pháp phân tử RNA trong sinh vật. Anh ta cũng sẽ đóng góp tỷ số bóng đá pháp bản quét micro/CT của Psyllids mà anh ta đã tạo ra với Javier Alba-tercedor tại Đại học Granada ở Tây Ban Nha. tỷ số bóng đá pháp bản quét này tạo ra hình ảnh 3 chiều của loài côn trùng mà người dùng có thể thao tác để bật ra tỷ số bóng đá pháp cơ quan riêng lẻ, trực quan hóa tỷ số bóng đá pháp protein quan trọng và liên kết với tỷ số bóng đá pháp nghiên cứu khoa học có liên quan.
"Giao diện cơ sở dữ liệu sẽ là một trong những giao diện đầu tiên đang cố gắng trở thành giao diện 'dễ dàng' giữa mọi người ở tất cả tỷ số bóng đá pháp cấp - công nghiệp, công nghiệp tư nhân, người trồng và nhà nghiên cứu. Nó cũng sẽ hiển thị tỷ số bóng đá pháp hiệp hội dữ liệu sẽ bị mất nếu bạn phải tìm kiếm nhiều cơ sở dữ liệu riêng biệt", Hunter nói.
Sau khi phát hiện ra điều trị, Shatters và Hunter sẽ phát triển một phương pháp phân phối hiệu quả. Lý tưởng nhất, hợp chất có thể được áp dụng cho cây và ăn theo psyllid. Những nỗ lực trước đây để tiêm kháng sinh trực tiếp vào thân cây, trong khi thành công, rất tốn công, tốn kém và gây thiệt hại sau khi tỷ số bóng đá pháp ứng dụng lặp đi lặp lại.
"Chúng tôi đang nỗ lực rất nhiều vào việc phát triển tỷ số bóng đá pháp chiến lược ứng dụng mới và chúng tôi đang hợp tác chặt chẽ với ngành để thúc đẩy phát triển thương mại nhanh chóng", Shatters nói.
Về lâu dài, tỷ số bóng đá pháp nhà nghiên cứu hy vọng sẽ tạo ra tỷ số bóng đá pháp giống cam quýt có khả năng chống nhiễm trùng bằng cách sử dụng tỷ số bóng đá pháp phương pháp công nghệ sinh học. ED Stover, một nhà làm vườn và nhà di truyền học dịch vụ nghiên cứu nông nghiệp USDA, đã làm việc trên tỷ số bóng đá pháp nhà máy biến đổi gen sẽ cung cấp một phương pháp điều trị cho psyllid thông qua phloem - tỷ số bóng đá pháp ống vận chuyển chất dinh dưỡng đến tất cả tỷ số bóng đá pháp bộ phận của cây - nơi Psyllid ăn.
"Chúng tôi rất háo hức cho tỷ số bóng đá pháp mục tiêu mới cho quá trình chuyển đổi rất cụ thể đối với hệ thống HLB," Stover nói. "Thật thú vị khi mang tất cả tỷ số bóng đá pháp công nghệ mới này chịu một vấn đề quan trọng như vậy."
cũng hợp tác trong dự án là Jason Ellis, Đại tỷ số bóng đá pháp; Michael MacCoss, Đại học Washington, Seattle; Gautam Gupta, Phòng thí nghiệm quốc gia Los Alamos, New Mexico; và Alexa Lamm, Joy Rumble và Ricky Telg, Đại học Florida, Gainesville.
Để cập nhật về dự án, hãy xem Trang Facebook của Cộng đồng Greening Citrus tạihttps: //www.facebook.com/citrusgreeningvà trên Twitter@citrusgreening.
