Problemet med at dyrke ris
Ris er basisfødevare for omkring halvdelen af verdens befolkning.
Afgrødesvigt forårsaget af plantepatogener er stadigyderligere forværre situationen. Det forsøger landbruget at modvirke ved hjælp af pesticider. Dyrkning af patogen-resistente planter er det eneste alternativ til disse miljøskadelige midler og er i øjeblikket kun moderat vellykket. Men hvis planter er resistente over for ét patogen gennem selektion, er de normalt mere modtagelige over for andre patogener eller mindre modstandsdygtige over for ugunstige miljøforhold.
Hvordan løser forskere problemet?
Af denne grund, international forskningHoldet, som omfatter Institute of Environmental Biotechnology ved Graz University of Technology (TU Graz, Graz University of Technology), har i nogen tid studeret frømikrobiomet af risplanter for at etablere en sammenhæng mellem plantesundhed og forekomsten af visse mikroorganismer. Forskere fik for nylig et stort gennembrud. De fandt en bakterie inde i frø, der kan føre til fuldstændig resistens over for et bestemt patogen og overføres naturligt fra en generation af planter til den næste. Resultater offentliggjort i et videnskabeligt tidsskriftNaturplanter,give et nyt grundlag for udvikling af biologiske plantebeskyttelsesmidler og yderligere reduktion af skadelige biotoksiner produceret af plantepatogener.
Rismikrobiom
I traditionel risdyrkningI Zhejiang-provinsen i Kina blev det observeret, at en genotype af risplanter (cultivar Zhongzao39) undertiden udvikler resistens over for plantepatogenet Burkholderia plantarii. Dette patogen forårsager afgrødesvigt og producerer også et biotoksin, der kan forårsage organskader og tumorer hos mennesker og dyr, der er kronisk udsatte. "Indtil nu var det umuligt at forklare risplanternes sporadiske resistens over for dette patogen," siger Tomislav Cernava fra TU Graz. Sammen med instituttets direktør, Gabriele Berg, og hans kollega ved instituttet, Peter Kusstatscher, studerede Chernava i detaljer mikrobiomet af risfrø fra forskellige vækstområder i forbindelse med samarbejde med Zhejiang University (Hangzhou) og Nanjing Agricultural University i Kina, og bsp;også japanske Hokkaido Universitet i Sapporo.
Bakteriesammensætning som en afgørende faktor
Forskere har opdaget, at resistente planter haranden bakteriesammensætning inde i frø end planter, der er modtagelige for sygdomme. Især bakterier af slægten Sphingomonas var signifikant mere almindelige i resistente frø. Derfor isolerede forskerne bakterier af denne slægt fra frøene og identificerede bakterien Sphingomonas melonis som den agent, der er ansvarlig for sygdomsresistens. Bakterien producerer en organisk syre (antranilsyre), som undertrykker patogenets virkning og derved uskadeliggør den. "Det virker også, når isoleret Sphingomonas melonis påføres ikke-resistente risplanter. Det gør dem automatisk resistente over for plantepatogenet Burkholderia plantarii,” forklarer Tomislav Cernava.
Desuden er bakterien fiksereti visse risgenotyper og overføres derefter naturligt fra en generation af planter til den næste. "Potentialet ved denne opdagelse er enormt. I fremtiden vil vi kunne bruge denne strategi til at reducere mængden af pesticider i landbruget og samtidig opnå gode høster,” siger Chernava.
Læs mere
Sundhedsministeriet i Argentina afslørede data om bivirkninger hos dem, der fik Sputnik V
Platypus viste sig at være en genetisk blanding af pattedyr, fugle og krybdyr
Abort og videnskab: hvad vil der ske med de børn, der føder
Et patogen er enhver mikroorganisme såvel som et specielt protein - et prion, der kan forårsage en patologisk tilstand af et andet levende væsen.