Many bacterial and viral plant pathogens are transmitted by insect vectors, and pathogen-mediated alterations of plant physiology often influence insect vector behavior and fitness. It remains largely unknown for most plant pathogens whether, and how, they might directly alter the physiology of their insect vectors in ways that promote pathogen transmission. Here we examined whether the presence of "Candidatus Liberibacter solanacearum" ("Ca. L. solanacearum"), an obligate bacterial pathogen of plants and of its psyllid vector alters the physiochemical environment within its insect vector, the potato psyllid (Bactericera cockerelli). Microelectrodes were used to measure the local pH and oxygen tension within the abdomen of "Ca. L. solanacearum"-free psyllids and those infected with "Ca. L. solanacearum". The hemolymph of infected psyllids had higher pH at 9.09 ± 0.12, compared to "Ca. L. solanacearum"-free psyllids (8.32 ± 0.11) and a lower oxygen tension of 33.99% vs. 67.83%, respectively. The physicochemical conditions inside "Ca. L. solanacearum"-free and -infected psyllids body differed significantly with the infected psyllids having a higher hemolymph pH and lower oxygen tension than "Ca. L. solanacearum"-free psyllids. Notably, the bacterial titer increased under conditions of higher pH and lower oxygen tension values. This suggests that the vector's physiology is altered by the presence of the pathogen, potentially, resulting in a more conducive environment for "Ca. L. solanacearum" survival and subsequent transmission.

中文翻译：

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细菌植物病原体“青枯菌念珠菌”对昆虫载体的感染与载体生理改变有关

许多细菌和病毒植物病原体通过昆虫载体传播，病原体介导的植物生理学改变通常会影响昆虫载体的行为和适应性。对于大多数植物病原体而言，它们是否以及如何以促进病原体传播的方式直接改变其昆虫载体的生理机能，在很大程度上仍然未知。在这里，我们检查了“青枯菌拟杆菌”（“Ca. L. solanacearum”）（一种植物及其木虱载体的专性细菌病原体）的存在是否会改变其昆虫载体马铃薯木虱（Bactericera cockerelli）内的生理化学环境。使用微电极测量无“青枯菌”的木虱和感染“青枯菌”的木虱腹部的局部 pH 值和氧张力。与“Ca. L. solanacearum”-free 木虱 (8.32 ± 0.11) 相比，受感染木虱的血淋巴的 pH 值更高，为 9.09 ± 0.12，氧分压分别为 33.99% 和 67.83%。无“青枯菌”和感染木虱体内的理化条件显着不同，感染木虱比无“青枯菌”木虱具有更高的血淋巴 pH 值和更低的氧张力。值得注意的是，细菌滴度在较高 pH 值和较低氧张力值的条件下增加。这表明载体的生理机能因病原体的存在而改变，可能为“青枯菌”的生存和随后的传播创造更有利的环境。大约 L. solanacearum"-free 木虱 (8.32 ± 0.11) 和较低的氧张力分别为 33.99% 和 67.83%。“Ca. L. solanacearum"-free 和-infected 木虱身体显着不同与感染的木虱相比，具有更高的血淋巴 pH 值和更低的氧张力。L. solanacearum“-free 木虱。值得注意的是，在较高 pH 值和较低氧张力值的条件下，细菌滴度增加。这表明载体的生理机能因病原体的存在而改变，可能会导致更有利的环境“大约 L. solanacearum”的存活和随后的传播。大约 L. solanacearum"-free 木虱 (8.32 ± 0.11) 和较低的氧张力分别为 33.99% 和 67.83%。“Ca. L. solanacearum"-free 和-infected 木虱身体显着不同与感染的木虱相比，具有更高的血淋巴 pH 值和更低的氧张力。L. solanacearum“-free 木虱。值得注意的是，在较高 pH 值和较低氧张力值的条件下，细菌滴度增加。这表明载体的生理机能因病原体的存在而改变，可能会导致更有利的环境“大约 L. solanacearum”的存活和随后的传播。大约 L. solanacearum"-free 和-infected 木虱身体显着不同与感染的木虱相比，具有更高的血淋巴 pH 值和更低的氧张力。L. solanacearum“-free 木虱。值得注意的是，在较高 pH 值和较低氧张力值的条件下，细菌滴度增加。这表明载体的生理机能因病原体的存在而改变，可能会导致更有利的环境“大约 L. solanacearum”的存活和随后的传播。大约 L. solanacearum"-free 和-infected 木虱身体显着不同与感染的木虱相比，具有更高的血淋巴 pH 值和更低的氧张力。L. solanacearum“-free 木虱。值得注意的是，在较高 pH 值和较低氧张力值的条件下，细菌滴度增加。这表明载体的生理机能因病原体的存在而改变，可能会导致更有利的环境“大约 L. solanacearum”的存活和随后的传播。