Το πρόβλημα της καλλιέργειας ρυζιού
Το ρύζι είναι η βασική τροφή για περίπου τον μισό πληθυσμό του πλανήτη.
Οι αποτυχίες των καλλιεργειών που προκαλούνται από παθογόνα φυτών εξακολουθούν να υπάρχουνεπιδεινώσει περαιτέρω την κατάσταση. Η γεωργία προσπαθεί να το αντιμετωπίσει με τη βοήθεια φυτοφαρμάκων. Η καλλιέργεια ανθεκτικών στα παθογόνα φυτά είναι η μόνη εναλλακτική λύση σε αυτούς τους περιβαλλοντικά επιβλαβείς παράγοντες και επί του παρόντος έχει μέτρια μόνο επιτυχία. Ωστόσο, εάν τα φυτά είναι ανθεκτικά σε ένα παθογόνο μέσω επιλογής, είναι συνήθως πιο ευαίσθητα σε άλλα παθογόνα ή λιγότερο ανθεκτικά σε δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες.
Πώς επιλύουν οι επιστήμονες το πρόβλημα;
Για το λόγο αυτό η διεθνής έρευναΗ ομάδα, η οποία περιλαμβάνει το Ινστιτούτο Περιβαλλοντικής Βιοτεχνολογίας στο Τεχνολογικό Πανεπιστήμιο του Γκρατς (TU Graz, Πανεπιστήμιο Τεχνολογίας του Γκρατς), μελετά το μικροβίωμα των σπόρων των φυτών ρυζιού για αρκετό καιρό για να καθορίσει μια συσχέτιση μεταξύ της υγείας των φυτών και της εμφάνισης ορισμένων μικροοργανισμών. Οι επιστήμονες έκαναν πρόσφατα μια μεγάλη ανακάλυψη. Βρήκαν ένα βακτήριο μέσα στους σπόρους που μπορεί να οδηγήσει σε πλήρη αντίσταση σε ένα συγκεκριμένο παθογόνο και μεταδίδεται φυσικά από τη μια γενιά φυτών στην άλλη. Τα αποτελέσματα δημοσιεύτηκαν σε επιστημονικό περιοδικόΦυτά Φυτά,παρέχουν μια νέα βάση για την ανάπτυξη βιολογικών φυτοπροστατευτικών προϊόντων και περαιτέρω μείωση των επιβλαβών βιοτοξινών που παράγονται από φυτοπαθογόνα.
Μικρόβιο ρυζιού
Στην παραδοσιακή καλλιέργεια ρυζιούΣτην επαρχία Zhejiang της Κίνας, παρατηρήθηκε ότι ένας γονότυπος φυτών ρυζιού (καλλιέργεια Zhongzao39) μερικές φορές αναπτύσσει ανθεκτικότητα στο φυτικό παθογόνο Burkholderia plantarii. Αυτό το παθογόνο προκαλεί αποτυχίες στις καλλιέργειες και επίσης παράγει μια βιοτοξίνη που μπορεί να προκαλέσει βλάβες στα όργανα και όγκους σε ανθρώπους και ζώα που είναι χρόνια εκτεθειμένα. «Μέχρι τώρα, ήταν αδύνατο να εξηγηθεί η σποραδική αντίσταση των φυτών ρυζιού σε αυτό το παθογόνο», λέει ο Tomislav Cernava από το TU Graz. Μαζί με τον διευθυντή του ινστιτούτου, Gabriele Berg, και τον συνάδελφό του στο ινστιτούτο, Peter Kusstatscher, ο Chernava μελέτησε λεπτομερώς το μικροβίωμα των σπόρων ρυζιού από διαφορετικές περιοχές καλλιέργειας στο πλαίσιο συνεργασίας με το Πανεπιστήμιο Zhejiang (Hangzhou) και το Γεωπονικό Πανεπιστήμιο Nanjing στο Κίνα και επίσης Ιαπωνικό Πανεπιστήμιο Hokkaido στο Sapporo.
Η βακτηριακή σύνθεση ως καθοριστικός παράγοντας
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι τα ανθεκτικά φυτά έχουνδιαφορετική βακτηριακή σύνθεση μέσα στους σπόρους από τα φυτά που είναι ευαίσθητα σε ασθένειες. Συγκεκριμένα, τα βακτήρια του γένους Sphingomonas ήταν σημαντικά πιο συχνά σε ανθεκτικούς σπόρους. Ως εκ τούτου, οι ερευνητές απομόνωσαν βακτήρια αυτού του γένους από τους σπόρους και αναγνώρισαν το βακτήριο Sphingomonas melonis ως τον παράγοντα που ευθύνεται για την αντοχή στις ασθένειες. Το βακτήριο παράγει ένα οργανικό οξύ (ανθρανιλικό οξύ), το οποίο καταστέλλει τη δράση του παθογόνου και ως εκ τούτου το καθιστά αβλαβές. «Λειτουργεί επίσης όταν το απομονωμένο Sphingomonas melonis εφαρμόζεται σε μη ανθεκτικά φυτά ρυζιού. Αυτό τα καθιστά αυτόματα ανθεκτικά στο φυτικό παθογόνο Burkholderia plantarii», εξηγεί ο Tomislav Cernava.
Επιπλέον, το βακτήριο είναι σταθερόσε ορισμένους γονότυπους ρυζιού και στη συνέχεια μεταδίδεται φυσικά από τη μια γενιά φυτών στην άλλη. «Οι δυνατότητες αυτής της ανακάλυψης είναι τεράστιες. Στο μέλλον, θα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτή τη στρατηγική για να μειώσουμε την ποσότητα των φυτοφαρμάκων στη γεωργία και ταυτόχρονα να επιτύχουμε καλές σοδειές», λέει ο Τσερνάβα.
Διαβάστε περισσότερα
Το Υπουργείο Υγείας της Αργεντινής αποκάλυψε δεδομένα σχετικά με παρενέργειες σε εκείνους που έλαβαν "Sputnik V"
Ο πλατύτυπος αποδείχθηκε ένα γενετικό μείγμα θηλαστικών, πουλιών και ερπετών
Άμβλωση και επιστήμη: τι θα συμβεί στα παιδιά που θα γεννήσουν
Ένα παθογόνο είναι οποιοσδήποτε μικροοργανισμός, καθώς και μια ειδική πρωτεΐνη - ένα πρίον που μπορεί να προκαλέσει παθολογική κατάσταση ενός άλλου ζωντανού όντος.