스마트 토양 벌레는 농부들에게 감자 딱지와 같은 질병을 통제할 수 있는 친환경적인 경로를 제공합니다.

토착 유익한 토양 박테리아를 사용하여 다양한 작물 질병을 통제하는 혁신적인 방법이 연구 산업 협력을 통해 등장했습니다. 농업 기술 혁신은 농부들에게 감자의 일반적인 딱지와 같은 작물 질병을 통제하기 위해 현재 사용되는 화학 처리로 인한 비용과 환경 피해를 줄일 수 있는 방법을 제공하기를 희망합니다.

영국의 John Innes Center 팀은 수백 종의 균주를 분리하고 테스트했습니다. 슈도모나스 (Pseudomonas) 상업용 감자 밭의 토양에서 박테리아를 추출한 다음 이들 균주 중 69개의 게놈 서열을 분석했습니다. 억제하는 것으로 나타난 균주의 게놈을 비교함으로써 병원균 그렇지 않은 균주와 함께 활동한 결과, 팀은 유해한 질병을 유발하는 박테리아로부터 감자 작물을 보호하는 일부 균주의 핵심 메커니즘을 식별할 수 있었습니다.

그런 다음 화학, 유전학 및 식물 감염 실험을 결합하여 고리형 지질펩티드라고 불리는 작은 분자의 생산이 일반적인 감자 딱지를 제어하는 ​​데 중요하다는 것을 보여주었습니다.

이 작은 분자는 일반적인 감자 딱지를 일으키는 병원성 박테리아에 항균 효과가 있으며 감자 보호에 도움을 줍니다. 슈도모나스 (Pseudomonas) 이동하고 식물 뿌리를 식민지화하십시오. 실험은 또한 관개가 유전적으로 다양한 슈도모나스 (Pseudomonas) 토양의 인구.

연구의 제XNUMX저자인 Alba Pacheco-Moreno 박사는 “감자 병원균 억제 메커니즘을 확인하고 검증함으로써 우리의 연구가 생태학적으로 해를 끼치는 화학적 처리의 적용을 줄이기 위한 생물학적 방제제 개발을 가속화할 수 있기를 바랍니다.

“우리가 설명하는 접근법은 생물학적 방제제에 중요한 작용 메커니즘을 이해하는 데 기반을 두고 있기 때문에 광범위한 식물 질병에 적용 가능해야 합니다.”라고 그녀는 덧붙였습니다.

이 연구는 eLife, 연구자들이 사실상 모든 작물 재배지의 미생물군집을 선별하고 다양한 토양, 농업 및 환경 조건을 고려할 수 있는 방법을 제안합니다.

고속 유전자 서열 분석의 발전을 활용함으로써 이 방법은 토양 미생물군집에서 치료용 박테리아를 선별하고 병원성 박테리아를 억제하기 위해 생산되는 분자를 알아낼 수 있습니다.

또한 이러한 유익한 벌레가 토양 유형 및 관개와 같은 농업적 요인에 의해 어떻게 영향을 받는지 보여줄 수도 있습니다.

새로운 접근 방식의 다음 단계는 유익한 벌레를 토양 미생물군집 촉진 치료법으로 더 많은 수로 또는 혼합 계통의 혼합물로 동일한 분야에 다시 넣는 것입니다.

John Innes 센터의 그룹 리더이자 연구의 공동 교신 저자인 Jacob Malone 박사는 다음과 같이 이점을 설명합니다. 더 많은 수의 생물학적 맥락이 존재하므로 생태학적 피해가 발생하지 않습니다.”

마이크로바이옴 부스터를 적용하는 잠재적인 방법에는 종자 코팅, 스프레이 또는 점적 관개를 통해 박테리아 칵테일을 적용하는 것이 포함됩니다.

John Innes Centre의 그룹 리더이자 연구 교신저자인 Andrew Truman 박사는 이 방법의 장기 비전에 대해 다음과 같이 말합니다.  우리가 사용하는 것은 박테리아가 생산하는 분자가 아니라 슈도모나스 (Pseudomonas) 긴장 그 자체. 이것은 보다 지속 가능한 경로를 제공합니다. 우리는 이 박테리아가 감자가 자라는 토양을 식민지화하고 작물을 보호한다는 것을 알고 있습니다. 박테리아를 이용하면 쉽게 증식하고 적절한 방식으로 제형화해 현장에 적용할 수 있고 합성 화학물질을 사용하는 것보다 훨씬 더 친환경적이다.”

식물 질병은 농작물의 주요 손실로 이어지는 농업 문제입니다., 감자와 같은. 중요한 감자 병원체는 다음과 같습니다. Streptomyces scabies, 감자 딱지를 일으키는 세균성 병원균, 및 Phytophthora infestans, 감자 역병을 일으키는 난균 병원체.

슈도모나스 (Pseudomonas) 박테리아는 일반적으로 식물과 관련이 있으며 식물 성장을 촉진하고 병원체를 억제하는 천연물을 분비하기 때문에 생물학적 방제제로 널리 연구되었습니다. 그러나 과거에는 불일치로 인해 사용이 제한되었습니다.

감자 딱지 억제에 대한 이전 연구는 슈도모나스. 그러나 기계론적 지식이 부족하여 진행이 방해를 받았습니다. 관개가 억제할 수 있다는 것도 널리 알려져 있었습니다. Streptomyces scabies 현재 이 연구는 이것이 물이 미생물 개체군에 미치는 영향 때문이라고 제안합니다.