美國發現LesA酶可能是引起皮爾斯病危害的罪魁禍首

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美國發現LesA酶可能是引起皮爾斯病危害的罪魁禍首

皮爾斯病（Pierce's disease）是一種細菌性病害，對葡萄園具有毀滅性危害，主要靠玻璃翅葉蟬（glassy-winged sharpshooter）進行傳播。加州葡萄與葡萄酒行業每年要耗費上億美元來治理皮爾斯病。

加州大學（戴維斯）的植物學家鑒定出一種新酶，這種酶在皮爾斯病感染中起到重要作用。這一發現與現有理論恰好相反，研究人員希望該發現可以為皮爾斯病提供新的診斷方法和治療方式。

植物學教授Abhaya Dandekar說：“如果掌握了皮爾斯病害的傳播方式，我們就可以更好的控制或清除它。這一發現將為治理皮爾斯病開辟新的方式。”

關于皮爾斯病

皮爾斯病最早發現于19世紀90年代，是由葉緣焦枯菌引起，患病特征是葡萄葉變黃或變褐，最終導致葉片脫落。1996年，皮爾斯病對加州農業造成了嚴重損失，加州南部蒂梅丘拉谷（Temecula Valley）發現傳播皮爾斯病害的昆蟲——玻璃翅葉蟬。

最近幾年，皮爾斯病在加州北部也被發現，是由河流或溪水周圍的藍綠葉蟬（blue-green sharpshooter）進行傳播。

發病規律

木質部是葡萄樹輸送水和營養物質的維管組織，葉緣焦枯菌侵入葡萄樹后，會在木質部產生生物膜或凝膠。

科學家推測，這種生物膜可以堵塞木質部，從而阻止水分的運輸，造成葡萄葉緣焦枯，進而使葡萄樹缺水而死亡。這一理論似乎可以解釋葉片邊緣泛黃以及葉片組織最終死亡等癥狀。

Dandekar說，并不是所有的癥狀都與這一理論相符合。例如，葉片中葉緣焦枯菌大量積累，但并不都會出現葉片嚴重受損的現象；另外，一些被感染的葡萄樹雖然葉片嚴重受損，但其木質部卻沒有堵塞。所以，Dandekar及其同事正著手調查替代理論。

“分泌蛋白質組”的秘密

皮爾斯病的致病菌是葉緣焦枯菌，LesA酶可以使葉緣焦枯菌具有感染葡萄并引發皮爾斯病的能力，造成葉片受損。研究小組分析研究引起像葉緣焦枯菌這樣致病介質的分泌蛋白質，而這種分泌蛋白在很多植物疾病中發揮了關鍵作用。

所有數據表明，在葉緣焦枯菌感染病中，一種被命名為LesA的酶相當豐富，這種酶與已知的類似酶有一些共同特征，都可以分解植物的細胞壁。

研究人員證明，基因缺失或失活的葉緣焦枯菌突變菌株并不具有感染皮爾斯病的能力，從而證實了他們的猜想。

因此，推測LesA酶可以通過細胞膜，使葉緣焦枯菌侵入葡萄樹，并寄住在木質部中，吸收木質部中豐富的脂類物質。通過這種方式，LesA酶引發皮爾斯病，與此前認為的木質部堵塞和葉片缺水完全無關。

來源：http://www.sciencecodex.com（李旋編譯）