Het probleem van het verbouwen van rijst
Rijst is het hoofdvoedsel voor ongeveer de helft van de wereldbevolking.
Mislukte oogsten veroorzaakt door plantpathogenen komen nog steeds voorde situatie nog verder verergeren. De landbouw probeert dit tegen te gaan met behulp van pesticiden. Het kweken van ziekteverwekkerresistente planten is het enige alternatief voor deze milieubelastende middelen en is momenteel slechts matig succesvol. Als planten echter door selectie resistent zijn tegen één ziekteverwekker, zijn ze doorgaans gevoeliger voor andere ziekteverwekkers of minder resistent tegen ongunstige omgevingsomstandigheden.
Hoe lossen wetenschappers het probleem op?
Om deze reden internationaal onderzoekHet team, waartoe ook het Institute of Environmental Biotechnology van de Graz University of Technology (TU Graz, Graz University of Technology) behoort, bestudeert al enige tijd het zaadmicrobioom van rijstplanten om een verband vast te stellen tussen de gezondheid van planten en het voorkomen van bepaalde ziekten. micro-organismen. Wetenschappers hebben onlangs een grote doorbraak bereikt. Ze vonden een bacterie in zaden die kan leiden tot volledige resistentie tegen een bepaalde ziekteverwekker en die op natuurlijke wijze wordt overgedragen van de ene generatie planten op de volgende. Resultaten gepubliceerd in een wetenschappelijk tijdschriftNatuurplanten,bieden een nieuwe basis voor de ontwikkeling van biologische gewasbeschermingsmiddelen en de verdere vermindering van schadelijke biotoxinen geproduceerd door plantpathogenen.
Microbioom van rijst
In de traditionele rijstteeltIn de provincie Zhejiang in China werd waargenomen dat één genotype van rijstplanten (cultivar Zhongzao39) soms resistentie ontwikkelt tegen de plantenziekteverwekker Burkholderia plantarii. Deze ziekteverwekker veroorzaakt mislukte oogsten en produceert tevens een biotoxine dat orgaanschade en tumoren kan veroorzaken bij mensen en dieren die chronisch worden blootgesteld. “Tot nu toe was het onmogelijk om de sporadische resistentie van rijstplanten tegen deze ziekteverwekker te verklaren”, zegt Tomislav Cernava van TU Graz. Samen met de directeur van het instituut, Gabriele Berg, en zijn collega bij het instituut, Peter Kusstatscher, bestudeerde Chernava in detail het microbioom van rijstzaden uit verschillende teeltgebieden in de context van samenwerking met de Zhejiang Universiteit (Hangzhou) en de Nanjing Agricultural University in China, en bsp; ook de Japanse Universiteit van Hokkaido in Sapporo.
Bacteriële samenstelling als doorslaggevende factor
Wetenschappers hebben ontdekt dat resistente planten dat wel hebbenDe bacteriële samenstelling in zaden verschilt van planten die vatbaar zijn voor ziekten. Met name bacteriën van het geslacht Sphingomonas kwamen significant vaker voor in resistente zaden. Daarom isoleerden de onderzoekers bacteriën van dit geslacht uit de zaden en identificeerden ze de bacterie Sphingomonas melonis als het agens dat verantwoordelijk is voor ziekteresistentie. De bacterie produceert een organisch zuur (antranilzuur), dat de werking van de ziekteverwekker onderdrukt en daardoor onschadelijk maakt. “Het werkt ook als geïsoleerde Sphingomonas melonis wordt toegepast op niet-resistente rijstplanten. Hierdoor worden ze automatisch resistent tegen de plantenziekte Burkholderia plantarii”, legt Tomislav Cernava uit.
Bovendien wordt de bacterie gefixeerdin bepaalde rijstgenotypes en wordt vervolgens op natuurlijke wijze overgedragen van de ene generatie planten op de volgende. “Het potentieel van deze ontdekking is enorm. In de toekomst zullen we deze strategie kunnen gebruiken om de hoeveelheid pesticiden in de landbouw te verminderen en tegelijkertijd goede oogsten te realiseren”, zegt Chernava.
Lees verder
Het ministerie van Volksgezondheid van Argentinië heeft gegevens bekendgemaakt over bijwerkingen bij degenen die "Sputnik V" kregen.
Platypus bleek een genetische mix te zijn van zoogdieren, vogels en reptielen
Abortus en wetenschap: wat gebeurt er met de kinderen die zullen bevallen
Een ziekteverwekker is elk micro-organisme, evenals een speciaal eiwit - een prion dat een pathologische toestand van een ander levend wezen kan veroorzaken.