Инновационный метод борьбы с болезнями сельскохозяйственных культур с использованием местных полезных почвенных бактерий появился в результате сотрудничества между наукой и производством.
Команда ученых из Центра Джона Иннеса (Великобритания) выделила и протестировала сотни штаммов бактерий Pseudomonas из почвы, собранной на территориях агропредприятий, а затем секвенировала геномы 69 из них.
Сравнив геномы тех штаммов, которые подавляют активность патогенов, с теми, которые этого не делают, команда смогла определить ключевой механизм защиты урожая картофеля от вредных бактерий.
Затем, используя комбинацию химии и генетики и проведя ряд экспериментов, ученые показали, что производство небольших молекул, называемых циклическими липопептидами, важно для борьбы с паршой картофеля (бактериальным заболеванием, которое наносит значительный ущерб урожаю картофеля). Эти небольшие молекулы оказывают антибактериальное действие на патогенные бактерии, вызывающие паршу, и помогают полезным бактериям Pseudomonas перемещаться и колонизировать корни растений.
Эксперименты также показали, что орошение вызывает существенные изменения в генетически разнообразной популяции Pseudomonas в почве.
Исследование, опубликованное в eLife, предлагает метод, с помощью которого ученые смогут изучать микробиом практически любого участка поля и учитывать различные почвенные, агрохимические и экологические условия.
Используя достижения в области высокоскоростного генетического секвенирования, специалисты могут проверять микробиом почвы на наличие полезных бактерий и определять, какие молекулы производятся для подавления патогенов. Следующим шагом является размножение и возвращение полезных микроорганизмов на то же поле.
Потенциальные методы применения усилителей микробиома включают нанесение бактериальных коктейлей на поверхность клубней в виде спрея или прямо в почву с помощью капельного орошения.
