スマートな土壌バグは、ジャガイモのかさぶたなどの病気を制御するための環境に優しいルートを農家に提供します

在来の有益な土壌細菌を使用して、さまざまな有害な作物病害を防除する革新的な方法が、研究業界の協力によって誕生しました。 このアグリテクノロジーの革新により、ジャガイモの黒星病など作物の病気を制御するために現在使用されている化学処理によるコストと環境被害を軽減する方法が農家に提供されることが期待されています。

英国のジョン・イネス・センターのチームは、数百もの菌株を分離し、検査した。 シュードモナス菌 商業的なジャガイモ畑の土壌から細菌を抽出し、これらの株のうち 69 株のゲノム配列を決定しました。 それらの株のゲノムを比較することにより、抑制することが示されました。 病原体 研究チームは、ジャガイモ作物を有害な病原菌から守るいくつかの菌株の重要なメカニズムを特定することができた。

次に、化学、遺伝学、植物感染実験を組み合わせて、環状リポペプチドと呼ばれる小分子の生成がジャガイモ黒星病の防除に重要であることを示しました。

これらの小分子は、一般的なジャガイモ黒星病の原因となる病原菌に対して抗菌効果があり、身体の保護に役立ちます。 シュードモナス菌 動き回って植物の根に定着します。 この実験では、灌漑が遺伝的に多様な生物に大きな変化を引き起こすことも示した。 シュードモナス菌 土壌中の人口。

この研究の筆頭著者であるアルバ・パチェコ・モレノ博士は、「ジャガイモの病原体抑制のメカニズムを特定し検証することで、私たちの研究が生態学的に被害を与える化学処理の適用を減らすための生物学的防除剤の開発を加速することを願っています。」

「私たちが説明するアプローチは、生物学的防除剤にとって重要な作用機序の理解に基づいているため、広範囲の植物病害に適用できるはずです」と彼女は付け加えた。

この研究は、 eLife, 研究者が事実上あらゆる農作地のマイクロバイオームをスクリーニングし、さまざまな土壌、農業条件、および環境条件を考慮に入れることができる方法を提案しています。

高速遺伝子配列決定の進歩を利用することにより、この方法は治療用細菌について土壌マイクロバイオームをスクリーニングし、病原性細菌を抑制するためにどの分子が生成されているかを解明することができる。

また、これらの有益な昆虫が土壌の種類や灌漑などの農業的要因によってどのような影響を受けるかを示すこともできます。

新しいアプローチの次のステップは、土壌マイクロバイオームを促進する処理として、有益な昆虫をより多くの数、または混合菌株の混合物として同じ畑に戻すことです。

ジョン・イネスセンターのグループリーダーであり、この研究の共同責任著者であるジェイコブ・マローン博士は、その利点について次のように説明しています。「このアプローチの大きな利点は、環境から採取され、同じ特定の生物学的状況に大量に戻される細菌株を使用しているため、生態学的損傷がないことです。」

マイクロバイオームブースターを適用する潜在的な方法には、細菌カクテルを種子コーティングとして適用すること、スプレーとして適用すること、または点滴灌漑によって適用することが含まれます。

ジョン・イネス・センターのグループリーダーであり、この研究の責任著者であるアンドリュー・トルーマン博士は、この方法の長期的なビジョンについて次のように語っています。  私たちが使用するのは細菌によって生成された分子ではなく、 シュードモナス菌 それ自体を緊張させます。 これは、より持続可能な方法を提供します。これらの細菌がジャガイモが育つ土壌に定着し、作物を保護することがわかっています。 バクテリアを使えば、簡単に増殖させ、適切な方法で配合して畑に適用することができ、合成化学物質を使用するよりもはるかに環境に優しいのです。」

植物の病気は、作物の多大な損失につながる農業問題です。, ジャガイモなど。 重要なジャガイモの病原体には次のものがあります。 Streptomyces scabies、ジャガイモの黒星病を引き起こす細菌性病原体、および Phytophthora infestans、ジャガイモ疫病を引き起こす卵菌病原体。

シュードモナス菌 細菌は一般に植物と関連しており、植物の成長を促進し病原体を抑制する天然産物を分泌するため、生物学的防除剤として広く研究されています。 しかし、これまでの使用は矛盾によって妨げられてきました。

ジャガイモ黒星病の抑制に関するこれまでの研究では、ジャガイモ黒星病の潜在的な生物防除の役割が示されています。 シュードモナス。 しかし、機械に関する知識が不足していたため、進歩は妨げられました。 灌漑が抑制できることも広く知られていました Streptomyces scabies この研究は、これが水が微生物集団に及ぼす影響によるものであることを示唆しています。