בעיית גידול האורז
אורז הוא המזון העיקרי של כמחצית מאוכלוסיית העולם.
כשלים ביבול הנגרמים על ידי פתוגנים צמחיים עדייןלהחמיר עוד יותר את המצב. החקלאות מנסה לנטרל זאת בעזרת חומרי הדברה. גידול צמחים עמידים לפתוגנים הוא האלטרנטיבה היחידה לגורמים המזיקים לסביבה הללו וכיום הוא מוצלח במידה בינונית. עם זאת, אם צמחים עמידים לפתוגן אחד באמצעות ברירה, הם בדרך כלל רגישים יותר לפתוגנים אחרים או פחות עמידים לתנאי סביבה לא נוחים.
כיצד פותרים המדענים את הבעיה?
מסיבה זו, מחקר בינלאומיהצוות, הכולל את המכון לביוטכנולוגיה סביבתית באוניברסיטת גראץ לטכנולוגיה (TU Graz, Graz University of Technology), חקר מזה זמן מה את מיקרוביום הזרעים של צמחי אורז כדי לבסס מתאם בין בריאות הצמח להתרחשות מסוימים מיקרואורגניזמים. לאחרונה עשו מדענים פריצת דרך גדולה. הם מצאו חיידק בתוך זרעים שיכול להוביל לעמידות מלאה לפתוגן מסוים ומועבר באופן טבעי מדור אחד של צמחים למשנהו. תוצאות שפורסמו בכתב עת מדעיצמחי טבע,לספק בסיס חדש לפיתוח מוצרים ביולוגיים להגנת הצומח והפחתה נוספת של ביו-טוקסינים מזיקים המיוצרים על ידי פתוגנים צמחיים.
מיקרוביום אורז
בגידול אורז מסורתיבמחוז ג'ג'יאנג בסין, נצפה שגנוטיפ אחד של צמחי אורז (זן Zhongzao39) מפתח לפעמים עמידות לפתוגן הצמח Burkholderia plantarii. הפתוגן הזה גורם לכשלים ביבול וגם מייצר ביוטוקסין שעלול לגרום לנזק לאיברים ולגידולים בבני אדם ובבעלי חיים הנחשפים באופן כרוני. "עד עכשיו, אי אפשר היה להסביר את העמידות הספורדית של צמחי אורז לפתוגן זה", אומר טומיסלב סרנבה מ-TU Graz. יחד עם מנהלת המכון, גבריאל ברג, ועמיתו למכון, פיטר קוסטאצ'ר, חקרה צ'רנבה בפירוט את המיקרוביום של זרעי אורז מאזורי גידול שונים בהקשר של שיתוף פעולה עם אוניברסיטת ג'ה-ג'יאנג (האנגג'ואו) והאוניברסיטה החקלאית של נאנג'ינג. סין nbsp;גם אוניברסיטת הוקאידו היפנית בסאפורו.
הרכב חיידקים כגורם מכריע
מדענים גילו שלצמחים עמידים ישהרכב חיידקים שונה בתוך הזרעים מאשר צמחים הרגישים למחלות. בפרט, חיידקים מהסוג Sphingomonas היו נפוצים יותר באופן משמעותי בזרעים עמידים. לכן בודדו החוקרים חיידקים מהסוג הזה מהזרעים וזיהו את החיידק Sphingomonas melonis כגורם האחראי לעמידות למחלות. החיידק מייצר חומצה אורגנית (חומצה אנתרנילית), המדכאת את פעולת הפתוגן ובכך הופכת אותו ללא מזיק. "זה עובד גם כאשר Sphingomonas melonis מבודד מוחל על צמחי אורז לא עמידים. זה הופך אותם אוטומטית לעמידות בפני הפתוגן הצמחי Burkholderia plantarii", מסביר טומיסלב סרנבה.
בנוסף, החיידק מקובעבגנוטיפים מסוימים של אורז ולאחר מכן מועבר באופן טבעי מדור אחד של צמחים לדור הבא. "הפוטנציאל של הגילוי הזה הוא עצום. בעתיד נוכל להשתמש באסטרטגיה הזו כדי להפחית את כמות חומרי ההדברה בחקלאות ובמקביל להשיג יבולים טובים", אומר צ'רנבה.
קרא עוד
משרד הבריאות בארגנטינה גילה נתונים על תופעות לוואי בקרב אלו שקיבלו את ספוטניק החמישי
הפלטיפוס התגלה כתערובת גנטית של יונקים, עופות וזוחלים
הפלה ומדע: מה יקרה לילדים שילדו
פתוגן הוא כל מיקרואורגניזם, כמו גם חלבון מיוחד - פריון שעלול לגרום למצב פתולוגי של יצור חי אחר.