美国发现LesA酶可能是引起皮尔斯病危害的罪魁祸首



美国发现LesA酶可能是引起皮尔斯病危害的罪魁祸首

皮尔斯病（Pierce's disease）是一种细菌性病害，对葡萄园具有毁灭性危害，主要靠玻璃翅叶蝉（glassy-winged sharpshooter）进行传播。加州葡萄与葡萄酒行业每年要耗费上亿美元来治理皮尔斯病。

加州大学（戴维斯）的植物学家鉴定出一种新酶，这种酶在皮尔斯病感染中起到重要作用。这一发现与现有理论恰好相反，研究人员希望该发现可以为皮尔斯病提供新的诊断方法和治疗方式。

植物学教授Abhaya Dandekar说：“如果掌握了皮尔斯病害的传播方式，我们就可以更好的控制或清除它。这一发现将为治理皮尔斯病开辟新的方式。”

关于皮尔斯病

皮尔斯病最早发现于19世纪90年代，是由叶缘焦枯菌引起，患病特征是葡萄叶变黄或变褐，最终导致叶片脱落。1996年，皮尔斯病对加州农业造成了严重损失，加州南部蒂梅丘拉谷（Temecula Valley）发现传播皮尔斯病害的昆虫——玻璃翅叶蝉。

最近几年，皮尔斯病在加州北部也被发现，是由河流或溪水周围的蓝绿叶蝉（blue-green sharpshooter）进行传播。

发病规律

木质部是葡萄树输送水和营养物质的维管组织，叶缘焦枯菌侵入葡萄树后，会在木质部产生生物膜或凝胶。

科学家推测，这种生物膜可以堵塞木质部，从而阻止水分的运输，造成葡萄叶缘焦枯，进而使葡萄树缺水而死亡。这一理论似乎可以解释叶片边缘泛黄以及叶片组织最终死亡等症状。

Dandekar说，并不是所有的症状都与这一理论相符合。例如，叶片中叶缘焦枯菌大量积累，但并不都会出现叶片严重受损的现象；另外，一些被感染的葡萄树虽然叶片严重受损，但其木质部却没有堵塞。所以，Dandekar及其同事正着手调查替代理论。

“分泌蛋白质组”的秘密

皮尔斯病的致病菌是叶缘焦枯菌，LesA酶可以使叶缘焦枯菌具有感染葡萄并引发皮尔斯病的能力，造成叶片受损。研究小组分析研究引起像叶缘焦枯菌这样致病介质的分泌蛋白质，而这种分泌蛋白在很多植物疾病中发挥了关键作用。

所有数据表明，在叶缘焦枯菌感染病中，一种被命名为LesA的酶相当丰富，这种酶与已知的类似酶有一些共同特征，都可以分解植物的细胞壁。

研究人员证明，基因缺失或失活的叶缘焦枯菌突变菌株并不具有感染皮尔斯病的能力，从而证实了他们的猜想。

因此，推测LesA酶可以通过细胞膜，使叶缘焦枯菌侵入葡萄树，并寄住在木质部中，吸收木质部中丰富的脂类物质。通过这种方式，LesA酶引发皮尔斯病，与此前认为的木质部堵塞和叶片缺水完全无关。

来源：http://www.sciencecodex.com（李旋编译）