Как микробы защищают томаты от бактериального увядания — исследование
Ralstonia solanacearum — это почвенный патоген, который уничтожает томаты и другие пасленовые культуры по всему миру. Традиционные методы химического контроля оказались недостаточными и наносящими вред окружающей среде.
Микробиом корня растения предлагает потенциальное решение путем естественного подавления патогенов или конкуренции за ресурсы. Однако ограниченное понимание этих взаимодействий, особенно конкуренции за железо, препятствует эффективному применению в полевых условиях. Из-за этих проблем важно более тщательно исследовать такие механизмы, как конкуренция за железо, опосредованная сидерофорами.
Совместная группа из Нанкинского сельскохозяйственного университета в партнерстве с международными исследователями опубликовала новое исследование в журнале Horticulture Research , в котором показано, что консорциумы Pseudomonas, использующие конкуренцию, опосредованную сидерофорами, подавляют Ralstonia solanacearum более эффективно, чем другие механизмы. Эта работа является пионером новой стратегии использования микробных взаимодействий для защиты сельскохозяйственных культур от бактериального увядания.
Исследователи изучили штаммы Pseudomonas, известные своей разнообразной продукцией сидерофоров, и выявили, как эти молекулы нарушают доступ патогена к железу. В ходе экспериментов в условиях ограниченного и богатого железом состояния они продемонстрировали, что сидерофоры значительно усиливают ингибирование патогена.
Тепличный анализ подтвердил эти результаты, показав снижение заболеваемости растений томата, инокулированных консорциумами, продуцирующими сидерофоры. Интересно, что исследование показало, что, хотя сидерофоры были очень эффективны, другие антимикробные метаболиты имели ограниченное воздействие в среде с дефицитом железа. Исследователи пришли к выводу, что конкуренция за железо стимулирует динамику микробного сообщества и имеет решающее значение в подавлении заболеваний.
Доктор Тяньцзе Ян, старший научный сотрудник, подчеркнул:
«Наши результаты подчеркивают важность микробных взаимодействий, опосредованных железом. Разрабатывая микробные консорциумы, оптимизированные для конкуренции с железом, мы можем устойчиво контролировать заболевания, передающиеся через почву. Это может произвести революцию в защите растений, снизив зависимость от синтетических химикатов».
Это исследование прокладывает путь сельскохозяйственным инновациям на основе микробиома. Использование консорциумов, производящих сидерофоры, предлагает естественный, экологически чистый подход к борьбе с болезнями растений. Поскольку дефицит железа часто встречается в почве, применение этой стратегии может принести пользу мировому производству сельскохозяйственных культур, повышая продовольственную безопасность и одновременно смягчая воздействие на окружающую среду.
Источник: TransSpread
