Российские биологи предложили бороться с черной ножкой при помощи вирусов-бактериофагов, уничтожающих специфические виды бактерий, но не вредящих картофелю и человеку. Результаты данного исследования опубликованы в журнале Viruses.
Фаговые коктейли (смеси различных бактериофагов) используются в сельском хозяйстве против болезней растений. С их помощью можно сократить потери из-за порчи продукции. Но пока попытки защитить картофель от мягкой гнили не идут дальше лабораторной пробирки и модельных штаммов, а такие условия отличаются от реальных. Чтобы решить эти проблемы, необходимо четко определить список патогенных бактерий, вредных для картофеля. Затем — отобрать фаги, которые лучше всего с ними справляются, выделить их в чистой культуре, разработать и запустить технологию их применения в условиях хранилищ. Ученые из Российского университета дружбы народов провели исследование по этой теме.
«Чтобы применять фаговый коктейль против мягкой гнили в промышленных масштабах, нужно ответить на множество вопросов по геномике бактерий Pectobacterium и вирусов, которые специализируются на них, лучше понять молекулярно-биологические основы их взаимодействия. Также нужно разобраться с техническими деталями — производством коктейля и формой его применения и получить разрешения на законодательном уровне. Наше исследование поможет решить эти проблемы», — рассказал профессор агробиотехнологического департамента РУДН, доктор биологических наук, Александр Игнатов.
Ученые из РУДН вместе с коллегами из Исследовательского центра «ФитоИнженерия», Института биоорганической химии РАН, а также МГУ собрали пораженные образцы картофеля из промышленных хранилищ для определения основных патогенных бактерий.
Штаммы различали с помощью ПЦР-теста и по вариациям в последовательности гена 16S рРНК. Ученые выяснили, что штаммы, которые по внешнему виду относились к Pectobacterium carotovorum, на самом деле принадлежали к недавно определенному виду Pectobacterium versatile. Кроме него, самыми распространенными оказались штаммы Pectobacterium brasilense и Pectobacterium polaris, которые часто встречаются на полях Центральной и Восточной Европы. А вот Pectobacterium atrosepticum и представителей рода Dickeya, которые вызвали вспышки заболеваний в начале двухтысячных годов, в образцах не оказалось. Микробиологи протестировали на этих штаммах 50 бактериофагов и отобрали самые эффективные. При этом ученые по геномым последовательностям определили вирусы, которые будут уничтожать бактерии, а не просто заражать их, встраиваться в их геном и переходить в «спящий режим». Коктейль проверили в промышленном хранилище картофеля в агропарке «Рогачево». Клубни обрабатывали раз в неделю в течение шести месяцев. В итоге рост фитопатогенных бактерий на клубнях снизился в 10-12 раз.
