Dzięki współpracy nauki i przemysłu powstała innowacyjna metoda zwalczania chorób roślin uprawnych przy użyciu lokalnych, pożytecznych bakterii glebowych.
Zespół naukowców z John Innes Center (Wielka Brytania) wyizolował i przetestował setki szczepów bakterii Pseudomonas z gleby zebranej na farmach, a następnie zsekwencjonował genomy 69 z nich.
Porównując genomy szczepów hamujących aktywność patogenów z tymi, które tego nie robią, zespół był w stanie zidentyfikować kluczowy mechanizm ochrony upraw ziemniaka przed szkodliwymi bakteriami.
Następnie, wykorzystując kombinację chemii i genetyki oraz serię eksperymentów, naukowcy wykazali, że wytwarzanie małych cząsteczek zwanych cyklicznymi lipopeptydami jest ważne w zwalczaniu parcha ziemniaczanego (choroba bakteryjna, która powoduje znaczne uszkodzenia upraw ziemniaka). Te małe cząsteczki mają działanie antybakteryjne na bakterie chorobotwórcze powodujące parch i pomagają pożytecznym bakteriom Pseudomonas migrować i kolonizować korzenie roślin.
Eksperymenty wykazały również, że nawadnianie powoduje istotne zmiany w zróżnicowanej genetycznie populacji Pseudomonas w glebie.
Badanie, opublikowane w eLife, oferuje metodę, dzięki której naukowcy mogą badać mikrobiom praktycznie każdego obszaru pola i brać pod uwagę różne warunki glebowe, agrochemiczne i środowiskowe.
Wykorzystując postępy w szybkim sekwencjonowaniu genetycznym, naukowcy mogą przetestować mikrobiom gleby pod kątem pożytecznych bakterii i określić, które cząsteczki są wytwarzane w celu tłumienia patogenów. Następnym krokiem jest rozmnażanie i powrót pożytecznych mikroorganizmów na to samo pole.
Potencjalne zastosowania wzmacniaczy mikrobiomu obejmują nakładanie koktajli bakteryjnych na powierzchnię bulw w formie oprysku lub bezpośrednio do gleby za pomocą nawadniania kroplowego.