Châu Âu và nỗ lực giải cứu cây ô liu khỏi dịch bệnh

Vào vụ thu hoạch cuối hè năm 2013, những người nông dân trồng ô liu ở vùng Puglia, miền nam nước Ý đã phát hiện lá của một số cây chuyển sang màu nâu với chồi bị héo. Hiện tượng này xuất hiện từ khu vườn này sang vườn khác, khiến cây ô liu bắt đầu khô héo và chết dần. Xét nghiệm di truyền cho thấy cây bị nhiễm Xyella fastidiosa, một loại vi khuẩn có nguồn gốc từ châu Mỹ. Dịch bệnh bắt đầu bùng phát khắp Địa Trung Hải và lan nhanh sang Đức vào năm 2016.

Các vi khuẩn lây lan chủ yếu do một loài côn trùng hút nhựa cây thuộc họ ve sầu nhảy được gọi là spittlebug và sharpshooter. Khi côn trùng ăn, vi khuẩn có thể lây nhiễm vào các ống được gọi là xylem,khiến sự vận chuyển nước và chất dinh dưỡng trong cây bị tắc nghẽn.

Tiến sĩ Maria Saponari thuộc Viện nghiên cứu Bảo vệ Thực vật Bền vững tại Bari, Ý nhận định đây là trường hợp vô cùng nghiêm trọng và mọi công cuộc chống lại loại vi khuẩn này đều là bắt đầu từ con số không.

Ngoài cây ô-liu, bệnh còn có thể lây nhiễm trên nhiều loại thực vật khác, bao gồm các loài cây bụi như cây sữa lá và cây hương thảo, cây sồi và các loại cây trồng quan trọng như hoa oải hương. Các loài cây đóng vai trò chủ chốt trong ngành nông nghiệp của nước Ý và châu Âu nói chung như anh đào, mận và cây ô liu được đánh giá là có nguy cơ nhiễm bệnh cao nhất.

Cụ thể, dịch bệnh đã khiến áp lực đặt lên ngành sản xuất dầu ô-liu ở Ý, vốn đã vô cùng khó khăn nay càng trở nên trầm trọng hơn. Năm 2018, sản lượng thu hoạch ô liu ở Ý giảm 57% so với năm trước và đạt mức thấp nhất trong suốt 25 năm.

Tiến sĩ Saponari đang chỉ đạo một số dự án có quy mô trên toàn châu Âu nhằm tìm cách hạn chế mối đe dọa mới này và theo dõi sự lây lan của nó. Trong đó, một dự án mang tên nhân tố-XF đang được thực hiện nhằm xét nghiệm đặc điểm di truyền của cây ô liu và xác định xem liệu một số cây có khả năng kháng Xyella fastidiosa tự nhiên hay không, từ đó phát triển giống cây có khả năng chịu bệnh cao hơn.

Các nhà nghiên cứu cũng đang tiến hành các thí nghiệm thực địa nhằm thực hiện các phương pháp phòng bệnh tự nhiên, chẳng hạn như sử dụng đất sét cao lanh làm thuốc chống côn trùng. Một số khác thì thử nghiệm các loại cây trồng ngắn hạn xung quanh vườn giúp thu hút và ngăn côn trùng mang vi khuẩn xâm nhập vào cây ô-liu và một số cây có vai trò kinh tế quan trọng. Một số loài cây như cây viễn chí (myrtle-leaf milkwort) cũng được thử nghiệm như “cây thế” giúp phát hiện và ngăn chặn vi khuẩn sớm hơn.

Ưu tiên của nhóm nghiên cứu là phát hiện sớm và ngăn chặn bệnh phát tán. Một số phương pháp kiểm tra thực địa và công nghệ chiếu chụp mới có thể dự đoán sự lây lan của vi khuẩn, bao gồm sự kết hợp của phép chụp nhiệt bức xạ, nghiên cứu thực địa và các phương pháp quang phổ học.

Đến nay, việc theo dõi và dự đoán bùng phát dịch đã cho thấy nhiều khó khăn và cách hữu hiệu nhất để bắt được côn trùng lây bệnh vẫn là giăng lưới, thay vì các loại bẫy. Giáo sư Alberto Fereres thuộc viện Khoa học Nông nghiệp Tây Ban Nha cũng đang chỉ đạo một dự án khác mang tên POnTE, song song với vai trò công tác trong dự án nhân tố XF, với hi vọng tìm hiểu cơ chế truyền nhiễm bệnh của các loài côn trùng. Nghiên cứu của Fereres đang cung cấp một số gợi ý ban đầu giúp xây dựng các chiến lược ngăn bệnh lây lan, bao gồm đưa vào trong cơ thể côn trùng các loại vi khuẩn không gây hại đến sức khỏe của chúng song đủ để khiến vi khuẩn Xyella fastidiosa khó lây lan hơn.

Các vi khuẩn này có hai công dụng: vừa ức chế sự nhân bản vi khuẩn Xyella, vừa cạnh tranh vị trí kí sinh. Fereres và các cộng sự cũng đang thí nghiệm với các peptide (các đoạn protein ngắn) có tác dụng kháng khuẩn và các hóa chất nhằm can thiệp vào sự tồn tại của vi khuẩn bên trong cơ thể côn trùng.

Một dự án do Tiến sĩ Anne Sicard chỉ đạo kết hợp giữa Viện nghiên cứu Nông nghiệp Quốc gia Pháp (INRAE), Đại học California Berkeley (Mỹ) và Hội đồng Nghiên cứu Quốc gia Ý đã được thực hiện với mục tiêu phân tích DNA của vi khuẩn gây bệnh và tìm hiểu sự khác biệt về ảnh hưởng của dịch bệnh lên những loại cây khác nhau.

Dự án mang tên XYL-EID đang tìm kiếm các gen liên quan tới sự thích ứng của vi khuẩn với các môi trường mới và tìm hiểu cụ thể tình hình bùng phát dịch tại Puglia (Ý). Phân tích và sắp xếp trình tự gen của 74 mẫu vi khuẩn thu thập từ các cây ô-liu bị nhiễm bệnh, các nhà nghiên cứu đã phát hiện được một số thông tin hứa hẹn tiết lộ nguồn gốc bệnh dịch. Trong đó, các mẫu gen đều có đặc điểm di truyền tương đồng với nhau, giúp khẳng định rằng dịch bệnh tại Puglia là kết quả của một giống vi khuẩn Xyella fastidiosa duy nhất và có nhiều điểm tương tự với một vi khuẩn ký sinh trên cây cà phê ở Costa Rica. Tuy nhiên, Fereres cũng cho rằng không thể loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn này. “Thay vào đó, chúng ta sẽ phải học cách sống chung với Xyella trong khi phát triển nhiều cách hạn chế bệnh dịch nhất có thể nhằm tránh tái diễn trường hợp của nước Ý”, Giáo sư cho biết thêm.

Nguồn: https://phys.org/news/2020-03-europe-olive-trees-disease.html