食用作物の植物病原体（植物病原体）は、世界中の農業生産に対する大きな制約となっています。これらの植物病原体は、作物の収穫前、保管、輸送中に多大な収穫量損失を引き起こします。世界中で、毎年 20～30% の作物が植物病のために失われていると推定されています。1 植物病原体の中には、200 種を超える植物細菌があります。2 これらの植物病原体を制御するためにさまざまな戦略が適用されてきましたが、それらは依然として農業生産に対する課題となっています。
最も一般的に使用される制御戦略は、抗生物質（例：ストレプトマイシン）と銅ベースの化合物です。しかし、農業における抗生物質の広範な使用は、いくつかの植物病原体における抗生物質耐性の進化をもたらしました。ストレプトマイシン耐性は、 アーウィニア, シュードモナス菌 と キサントモナス spp. これらの植物病原菌の抗生物質耐性遺伝子（例：strAB）は水平遺伝子伝達を受け、抗生物質耐性の拡大につながる可能性があります。銅を継続的に使用すると、環境中に蓄積され、人間の健康問題、動植物への毒性影響、銅耐性植物病原菌の発生につながります。銅の使用に関連する人間と動物の健康に関する懸念は、 銅の毒性 include 胃腸、肝臓、生殖、アルツハイマー病などの神経変性疾患インドの小児肝硬変は、遺伝的に感受性のある人が銅を大量に摂取したことと関連している疾患です。 銅による毒性は、登山能力の低下や死亡率の上昇につながるとも報告されている。 キイロショウジョウバエr植物における銅過剰の症状には、根や新芽の成長障害、クロロシス、光合成色素の損傷、そして時には植物の死などが含まれます。
土壌の銅汚染は光合成色素を損傷し、3種類の野菜の成長とガス交換を妨げた（アブラナ科, アブラナ科アブラナ属 と 菊コロナリウム酸化銅ナノ粒子は、春大麦の発芽率、根と芽の成長にも影響を与えることがわかった（オオムギ 銅系殺菌剤に対する耐性も植物病原菌の制御における課題である。銅耐性は、以下のいくつかの植物病原菌で観察されている。 シュードモナス菌 と キサントモナス spp。
ある調査によると、80人中35％が シュードモナス・シリンガエ PV。 ファセリコラ スナップインゲンの畑から分離された菌株は銅に対する耐性を示しました。銅の散布がこれらの植物病原菌の現在の主な防除方法であることを考えると、これは大きな懸念事項です。いくつかの国では、銅ベースの植物保護化合物の使用を禁止または制限しています。その結果、新しい防除戦略が検討され、研究されています。これには、潜在的な生物防除剤としてのバクテリオファージの使用が含まれます。
バクテリオファージ（ファージ）は、細菌細胞内で増殖する能力を持つウイルスです。ファージが生物防除剤として注目されるのは、真核細胞に対する無毒性、自己複製、宿主特異性、耐性克服能力、および製造の容易さによるものです。特にファージカクテルは、ファージの溶解活性を維持しながら細菌耐性の出現を制限し、ファージの宿主範囲を広げるための実行可能なオプションを提供します。したがって、ファージカクテルを配合するために使用する設計は、病原体に対して最も効果的なカクテルになることが重要です。また、ファージカクテルの配合と適用中に、安定性、複雑なカクテルの製造時間とコスト、標的とならない細菌への潜在的な影響、ファージ適用のタイミング、および植物環境での持続性など、特定の要因を考慮することも重要です。ファージの動的な性質により、カクテルの有効性が維持されるようにするには、継続的な監視が必要です。ファージカクテルは植物細菌の生物的防除戦略として有望であると考えられていますが、植物環境におけるファージと細菌の複雑な相互作用を理解し、技術的な障害を克服するためには、さらなる研究が必要です。
参考文献: Kering, KK, Kibii, BJ and Wei, H. (2019)、バクテリオファージカクテルによる植物細菌の生物的防除。Pest. Manag. Sci.、75: 1775-1781。 https://doi.org/10.1002/ps.5324
