Problemet med å dyrke ris
Ris er hovedmaten for omtrent halvparten av verdens befolkning.
Avlingssvikt forårsaket av plantepatogener er fortsattforverre situasjonen ytterligere. Landbruket prøver å motvirke dette ved hjelp av sprøytemidler. Å dyrke patogenresistente planter er det eneste alternativet til disse miljøskadelige midlene og er foreløpig bare moderat vellykket. Men hvis planter er motstandsdyktige mot ett patogen gjennom seleksjon, er de vanligvis mer mottakelige for andre patogener eller mindre motstandsdyktige mot ugunstige miljøforhold.
Hvordan løser forskere problemet?
Av denne grunn internasjonal forskningTeamet, som inkluderer Institute of Environmental Biotechnology ved Graz University of Technology (TU Graz, Graz University of Technology), har studert frømikrobiomet til risplanter i noen tid for å etablere en sammenheng mellom plantehelse og forekomsten av visse mikroorganismer. Forskere gjorde nylig et stort gjennombrudd. De fant en bakterie inne i frø som kan føre til fullstendig resistens mot et bestemt patogen og som naturlig overføres fra en generasjon planter til den neste. Resultater publisert i et vitenskapelig tidsskriftNaturplanter,gi et nytt grunnlag for utvikling av biologiske plantevernmidler og ytterligere reduksjon av skadelige biotoksiner produsert av plantepatogener.
Rismikrobiom
I tradisjonell risdyrkingI Zhejiang-provinsen i Kina ble det observert at en genotype av risplanter (kultivaren Zhongzao39) noen ganger utvikler resistens mot plantepatogenet Burkholderia plantarii. Dette patogenet forårsaker avlingssvikt og produserer også et biotoksin som kan forårsake organskader og svulster hos mennesker og dyr som er kronisk utsatt. "Til nå var det umulig å forklare den sporadiske motstanden til risplanter mot dette patogenet," sier Tomislav Cernava fra TU Graz. Sammen med direktøren for instituttet, Gabriele Berg, og hans kollega ved instituttet, Peter Kusstatscher, studerte Chernava i detalj mikrobiomet til risfrø fra forskjellige voksende regioner i forbindelse med samarbeid med Zhejiang University (Hangzhou) og Nanjing Agricultural University i Kina nbsp;også japanske Hokkaido-universitetet i Sapporo.
Bakteriesammensetning som en avgjørende faktor
Forskere har oppdaget at resistente planter harannen bakteriesammensetning inne i frø enn planter som er mottakelige for sykdommer. Spesielt var bakterier av slekten Sphingomonas betydelig mer vanlig i resistente frø. Derfor isolerte forskerne bakterier av denne slekten fra frøene og identifiserte bakterien Sphingomonas melonis som agenten ansvarlig for sykdomsresistens. Bakterien produserer en organisk syre (antranilsyre), som undertrykker virkningen av patogenet og dermed gjør det ufarlig. "Det fungerer også når isolert Sphingomonas melonis brukes på ikke-resistente risplanter. Dette gjør dem automatisk motstandsdyktige mot plantepatogenet Burkholderia plantarii,” forklarer Tomislav Cernava.
I tillegg er bakterien fikseti visse risgenotyper og overføres deretter naturlig fra en generasjon planter til den neste. – Potensialet til denne oppdagelsen er enormt. I fremtiden vil vi kunne bruke denne strategien til å redusere mengden sprøytemidler i landbruket og samtidig oppnå gode avlinger, sier Chernava.
Les mer
Helsedepartementet i Argentina avslørte data om bivirkninger hos de som fikk Sputnik V
Platypus viste seg å være en genetisk blanding av pattedyr, fugler og reptiler
Abort og vitenskap: hva vil skje med barna som skal føde
Et patogen er hvilken som helst mikroorganisme, så vel som et spesielt protein - et prion som kan forårsake en patologisk tilstand av et annet levende vesen.