식량 작물의 식물 병원체(식물 병원체)는 전 세계적으로 농업 생산에 주요 제약이 됩니다. 이러한 식물병원체는 작물 수확 전, 저장 및 운송 중에 막대한 수확량 손실을 초래합니다. 전 세계적으로 매년 식물 질병으로 인해 작물의 20~30%가 손실되는 것으로 추산됩니다.1 식물병원체 중에는 200종 이상의 식물박테리아가 있습니다.2 이러한 식물병원체를 통제하기 위해 다양한 전략이 적용되었지만 여전히 농업생산에 도전합니다.
가장 일반적으로 사용되는 방제 전략은 항생제(예: 스트렙토마이신)와 구리 기반 화합물입니다. 그러나 농업에서 항생제의 광범위한 사용으로 인해 여러 식물병원체 사이에서 항생제 내성이 발생하게 되었습니다. 스트렙토마이신 내성은 다음에서 관찰되었습니다. 에르 위니아, 슈도모나스 (Pseudomonas) 그리고 크 산토 모나스 종. 이러한 식물병원체의 항생제 내성 유전자(예: strAB)는 수평적 유전자 전달을 거쳐 항생제 내성이 확산될 수 있습니다. 구리를 지속적으로 사용하면 환경에 구리가 축적되며, 이는 인간 건강 문제, 동식물에 대한 독성 영향, 구리 내성 식물 병원체의 발생과 관련이 있습니다. 다음과 관련된 인간 및 동물의 건강 문제 구리 독성 들 알츠하이머병과 같은 위장관, 간, 생식기 및 신경퇴행성 장애. 인도 소아 간경변증은 유전적으로 취약한 개인의 다량의 구리 섭취와 관련된 장애입니다. 구리로 인한 독성은 등반 능력을 저하시키고 사망률을 증가시키는 것으로 보고되었습니다. 초파리 멜라노가스테r. 식물에 구리가 과다하면 뿌리와 새싹의 성장 장애, 백화증, 광합성 색소 손상, 때로는 사망 등의 증상이 나타납니다.
구리로 인한 토양 오염은 광합성 색소를 손상시키고 세 가지 채소의 성장과 가스 교환을 방해했습니다.브라시카 알보글라브라, 브라 시카 키넨 시스 그리고 국화 coronarium). 구리 산화물 나노입자는 봄 보리의 발아 속도와 뿌리 및 새싹의 성장을 방해하는 것으로 밝혀졌습니다.Hordeum sativum distichum). 구리 기반 살균제에 대한 내성은 식물병원체를 통제하는 데 있어서도 어려운 문제입니다. 구리 저항성은 다음을 포함한 여러 식물병원체에서 관찰되었습니다. 슈도모나스 (Pseudomonas) 그리고 크 산토 모나스 spp.
한 연구에서는 80명 중 35%가 슈도모나스 주사기 p.v. 위상초콜라 강낭콩 밭에서 분리된 균주는 구리에 대한 저항성을 나타냈습니다. 구리 적용이 현재 이러한 식물 병원체를 제어하는 주요 방법이라는 점을 고려하면 이는 큰 우려 사항입니다. 몇몇 국가에서는 구리 기반 식물 보호 화합물의 사용을 금지하거나 제한했습니다. 결과적으로 새로운 제어 전략이 고려되고 연구되었습니다. 여기에는 잠재적인 생물학적 방제제로서 박테리오파지의 사용이 포함됩니다.
박테리오파지(파지)는 박테리아 세포 내에서 증식하는 능력을 가진 바이러스입니다. 생물학적 방제제로서 파지에 대한 관심은 진핵 세포에 대한 무독성 특성, 자가 복제, 숙주 특이성, 저항성을 극복하는 능력 및 생산 용이성에 기인합니다. 특히 파지 칵테일은 파지의 용해 활성을 유지하면서 박테리아 저항성의 출현을 제한하여 파지 숙주 범위를 넓힐 수 있는 실행 가능한 옵션을 제시합니다. 따라서 파지 칵테일을 제조하는 데 사용되는 디자인이 병원체에 대해 가장 효과적인 칵테일을 만들어 내는 것이 중요합니다. 또한 파지 칵테일을 제제화하고 적용하는 동안 안정성, 복잡한 칵테일의 생산 시간 및 비용, 비표적 박테리아에 대한 잠재적 영향, 파지 적용 시기, 식물의 지속성 등 특정 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 환경. 파지의 동적 특성으로 인해 칵테일의 효능이 유지되는지 확인하려면 지속적인 모니터링이 필요합니다. 파지 칵테일은 식물 박테리아의 그럴듯한 생물학적 제어 전략으로 간주되지만, 식물 환경에서 파지와 박테리아 사이의 복잡한 상호 작용을 이해하고 기술적 장애물을 극복하기 위해서는 더 많은 연구가 수행되어야 합니다.
참고 자료: Kering, KK, Kibii, BJ 및 Wei, H. (2019), 박테리오파지 칵테일을 사용한 식물성 박테리아의 생물학적 제어. 해충. 관리. Sci., 75: 1775-1781. https://doi.org/10.1002/ps.5324
