유익한 토착 토양 박테리아를 사용하여 다양한 피해를 주는 농작물 질병을 제어하는 혁신적인 방법이 연구-산업 협력에서 나타났습니다.
농업 기술 혁신은 농작물 질병을 통제하기 위해 현재 사용 중인 화학 처리로 인한 비용과 환경 피해를 줄일 수 있는 방법을 농부들에게 제공하기를 희망합니다. John Innes Center 팀은 수백 가지의 변종을 분리하고 테스트했습니다. 슈도모나스 (Pseudomonas) 상업용 감자 밭의 토양에서 박테리아를 추출한 다음 이러한 변종 69개의 게놈을 시퀀싱했습니다. 병원체 활동을 억제하는 것으로 나타난 변종과 그렇지 않은 변종의 게놈을 비교함으로써 팀은 해로운 질병을 유발하는 박테리아로부터 감자 작물을 보호하는 일부 변종의 주요 메커니즘을 식별할 수 있었습니다.
그런 다음 화학, 유전학 및 식물 감염 실험의 조합을 사용하여 고리형 리포펩티드라고 하는 작은 분자의 생산이 감자 수확에 큰 손실을 초래하는 세균성 질병인 감자 딱지의 통제에 중요하다는 것을 보여주었습니다. 이 작은 분자는 감자 딱지를 일으키는 병원성 박테리아에 항균 효과가 있으며 보호를 돕습니다. 슈도모나스 (Pseudomonas) 이동하고 식물 뿌리를 식민지화하십시오. 실험은 또한 관개가 유전적으로 다양한 슈도모나스 (Pseudomonas) 토양의 인구.
이 연구의 제XNUMX 저자인 Alba Pacheco-Moreno 박사는 “감자 병원균 억제 메커니즘을 확인하고 검증함으로써 우리의 연구가 생태학적으로 해로운 화학적 처리의 적용을 줄이기 위한 생물학적 방제제의 개발을 가속화하기를 희망합니다. "우리가 설명하는 접근법은 생물학적 방제제에 중요한 작용 메커니즘에 대한 이해를 기반으로 하기 때문에 광범위한 식물 질병에 적용할 수 있어야 합니다."라고 그녀는 덧붙였습니다.
에 나타나는 연구 e라이프, 연구자들이 거의 모든 작물 재배지의 미생물 군집을 선별하고 다양한 토양, 농업 및 환경 조건을 고려할 수 있는 방법을 제안합니다. 고속 유전자 시퀀싱의 발전을 활용함으로써 이 방법은 치료용 박테리아에 대한 토양 미생물 군집을 스크리닝하고 어떤 분자가 병원성 박테리아를 억제하기 위해 생산되고 있는지 알아낼 수 있습니다.
그들은 또한 이러한 유익한 벌레가 토양 유형 및 관개와 같은 농경학적 요인에 의해 어떻게 영향을 받는지 보여줄 수 있습니다. 새로운 접근 방식의 다음 단계는 유익한 벌레를 더 많은 수의 동일한 필드에 다시 넣거나 토양 미생물 강화 처리로 혼합 균주의 칵테일에 넣는 것입니다. John Innes 센터의 그룹 리더이자 이 연구의 공동 교신 저자인 Jacob Malone 박사는 이점을 설명합니다. 더 많은 수의 생물학적 맥락에서 생태계 손상이 없습니다.”
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. 스트렙토 마이 세스 옴, 감자 딱지를 일으키는 세균성 병원균, 및 역병 병균, 아일랜드 대기근의 주요 원인인 감자 마름병을 일으키는 난균성 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. 스트렙토 마이 세스 옴 현재 이 연구는 이것이 물이 미생물 개체군에 미치는 영향 때문이라고 제안합니다.
범게놈 분석은 다음에 대한 교차 역할을 식별합니다. 슈도모나스 (Pseudomonas) 감자 병원균 억제에 특화된 대사산물은 eLife.