Washington, DC, USA
February 8, 2013
Natural warfare between a virus and a Pseudomonas bacterium is helping U.S. Department of Agriculture (USDA) scientists continue to learn about the bacterium's ability to kill arugula, broccoli, and several other cruciferous vegetables.
Photo by Peggy Greb.
USDA plant pathologist Carolee T. Bull (pictured) and her colleagues use the virus, known as PBSPCA1, as the basis for a lab test that helps quickly identify Pseudomonas cannabina pv. (pathovar) alisalensis. Bull works in the Agricultural Research Service (ARS) Crop Improvement and Protection Research Unit in Salinas, Calif. ARS is USDA's chief intramural scientific research agency.
In ongoing research that dates back to 1998, Bull and her co-investigators have detected and identified this pseudomonad; clarified its taxonomy, or "family tree"; and determined that it is the culprit behind a costly disease called bacterial blight of crucifers. The blight causes water-soaked spots to appear on plant leaves. Eventually, the spots coalesce and turn brown, giving the leaves an unattractive, burnt appearance that makes the vegetable unmarketable.
Early on, the scientists' field, greenhouse, and laboratory studies indicated that the crucifer blight bacterium could be easily confused with a close cousin, P. syringae pv. maculicola, which causes pepper spot disease. The two different pseudomonads kill some of the same vegetable crops, and several standard lab tests can't reliably tell which bacterium is which.
Bull and her colleagues chose the PBSPCA1 virus as the basis for a lab assay that reliably sorts out "who's who" among the two confusing bacteria. Because it can kill the crucifer blight bacterium, but not the pepper spot pseudomonad, the virus can be used to differentiate one from the other.
Bull and her coworkers begin using PBSPCA1 for preliminary diagnoses in 2002, and have continued to improve the assay.
The virus and both of the bacteria are harmless to humans.
The bacterium that the team was to later identify as the cause of crucifer blight began showing up in vegetable fields in California's Salinas Valley in 1995. Bull began investigating the mysterious microbe three years later. Within a few years, her team had resolved much of the confusion surrounding it.
Today, Bull and her co-investigators continue to help growers and plant pathologists in the United States and abroad identify the crucifer blight bacterium. Positive identification matters, especially when growers are deciding what to plant. For example, the Salinas studies have shown that broccoli, cabbage, and cauliflower are vulnerable to both the crucifer blight and the pepper spot bacteria, while some other crops, such as lettuce, are not.
Read more about this research in the February 2013 issue of Agricultural Research magazine.
Virus ayuda a los científicos a identificar dos enemigos bacterianos de las verduras
Una guerra entre un virus y una bacteria de la familia Pseudomonas está ayudando a los científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) a aprender más sobre la capacidad de la bacteria de estropear la arugula, el brócoli y varias otras verduras crucíferas.
Patóloga de plantas Carolee T. Bull y sus colegas usan el virus, conocido como PBSPCA1, como el fundamento de una prueba de laboratorio que ayuda a identificar rápidamente la bacteria Pseudomonas cannabina pv alisalensis. Bull trabaja en la Unidad de Investigación del Mejoramiento y la Protección de Cultivos mantenida por el ARS en Salinas, California. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.
In estudios que comenzaron en el 1998, Bull y sus colegas han detectado e identificado esta bacteria; han aclarado su taxonomía, o "árbol genealógico"; y han determinado su papel en causar una enfermedad costosa llamada el tizón bacteriano de las crucíferas. Este tizón causa manchas empapadas de agua en las hojas de la planta. Con el tiempo, estas manchas se unen y se vuelven de color marrón, causando una apariencia fea, y la verdura no es vendible.
Los estudios tempranos en el campo, el invernadero, y el laboratorio indicaron es fácil confunde la bacteria que causa el tizón de las crucíferas con otra bacteria llamada P. syringae pv. maculicola, la cual causa la mancha bacteriana del pimiento. Las dos diferentes bacterias de la familia Pseudomonas matan algunas de los mismos cultivos de verduras, y algunas pruebas de laboratorio no pueden distinguir con fiabilidad entre estas bacterias.
Bull y sus colegas escogieron el virus PBSPCA1 como el fundamento para una prueba de laboratorio que sí tiene la capacidad de distinguir entre estas dos bacterias. Ya que el virus puede matar a la bacteria que causa el tizón bacteriano de las crucíferas, pero no la bacteria que causa la mancha bacteriana del pimiento, el virus es una herramienta útil en distinguir entre ellas.
Bull y sus colegas comenzaron su utilización de PBSPCA1 en diagnósticos preliminares en el 2002, y han continuado a mejorar la prueba.
El virus y las bacterias no son perjudicales a los seres humanos.
La bacteria identificada por el grupo como el culpable del tizón bacteriano de las crucíferas fue descubierta por primera vez en campos de verduras en el Valle de Salinas en California en el 1995. Bull comenzó sus estudios del microbio misterioso en el 1998. Dentro de pocos años, el grupo ha resuelto mucho de la confusión sobre este microbio.
Ahora Bull y sus colegas continúan a ayudar a los agricultores y los patólogos de plantas en EE.UU. y en otros países a identificar la bacteria que ataca las crucíferas. Esta identificación definitiva es importante, especialmente cuando los cultivadores tienen que escoger los cultivos para plantar. Por ejemplo, los estudios en Salinas han demostrado que el brócoli, la col y la coliflor son vulnerables a ambos de las bacterias, pero esto no es verdad con otros cultivos tales como la lechuga.
Lea más sobre esta investigación en la revista 'Agricultural Research' de febrero del 2013.
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