Wetenskaplikes het die mikrobioom van plante vir die eerste keer ontwerp, wat die voorkoms van 'goed' verhoog bakterië wat die plant teen siektes beskerm.
Rysterrasse – illustratiewe foto. Beeldkrediet: Pixabay (Gratis Pixabay-lisensie)
Die bevindinge gepubliseer in Nature Kommunikasie deur navorsers van die Universiteit van Southampton, China en Oostenryk, kan die behoefte aan omgewingsvernietigende plaagdoders aansienlik verminder.
Daar is groeiende publieke bewustheid oor die belangrikheid van ons mikrobioom – die magdom mikroörganismes wat in en om ons liggame leef, veral in ons ingewande. Ons dermmikrobiome beïnvloed ons metabolisme, ons waarskynlikheid om siek te word, ons immuunstelsel en selfs ons bui.
Plante huisves ook 'n groot verskeidenheid bakterieë, swamme, virusse en ander mikroörganismes wat in hul wortels, stingels en blare woon. Die afgelope dekade het wetenskaplikes intensief navorsing gedoen oor plantmikrobiome om te verstaan hoe dit 'n plant se gesondheid en sy kwesbaarheid vir siektes beïnvloed.
"Vir die eerste keer kon ons die samestelling van 'n plant se mikrobioom op 'n doelgerigte manier verander, wat die aantal voordelige bakterieë verhoog wat die plant teen ander, skadelike bakterieë kan beskerm," sê dr Tomislav Cernava, mede-outeur. van die referaat en medeprofessor in plant-mikrobe-interaksies aan die Universiteit van Southampton.
“Hierdie deurbraak kan afhanklikheid van plaagdoders, wat skadelik vir die omgewing is, verminder. Ons het dit in rysgewasse bereik, maar die raamwerk wat ons geskep het, kan op ander plante toegepas word en ander geleenthede ontsluit om hul mikrobioom te verbeter. Mikrobes wat byvoorbeeld die voorsiening van voedingstowwe aan gewasse verhoog, kan die behoefte aan sintetiese kunsmis verminder.”
Die internasionale navorsingspan het ontdek dat een spesifieke geen wat in die lignienbiosintesegroepering van die rysplant gevind word, betrokke is by die vorming van sy mikrobioom. Lignien is 'n komplekse polimeer wat in die selwande van plante voorkom - die biomassa van sommige plantspesies bestaan uit meer as 30 persent lignien.
Eerstens het die navorsers opgemerk dat wanneer hierdie geen gedeaktiveer is, daar 'n afname in die bevolking van sekere voordelige bakterieë was, wat die belangrikheid daarvan in die samestelling van die mikrobioomgemeenskap bevestig.
Die navorsers het toe die teenoorgestelde gedoen deur die geen te oor-uitdruk, sodat dit meer van een spesifieke tipe metaboliet geproduseer het - 'n klein molekule wat deur die gasheerplant tydens sy metaboliese prosesse geproduseer word. Dit het die proporsie voordelige bakterieë in die plantmikrobioom verhoog.
Wanneer hierdie gemanipuleerde plante blootgestel is aan Xanthomonas oryzae – 'n patogeen wat bakteriële roes in rysgewasse veroorsaak, hulle was aansienlik meer bestand daarteen as wilde-tipe rys.
Bakteriese roes is algemeen in Asië en kan lei tot aansienlike verlies aan rysopbrengste. Dit word gewoonlik beheer deur besoedelende plaagdoders te ontplooi, so die produksie van 'n gewas met 'n beskermende mikrobioom kan help om voedselsekerheid te versterk en die omgewing te help.
Die navorsingspan ondersoek nou hoe hulle die teenwoordigheid van ander voordelige mikrobes kan beïnvloed om verskeie plantgesondheidsvoordele te ontsluit.
Mikrobioom homeostase op rysblare word gereguleer deur 'n voorloper molekule van lignien biosintese word gepubliseer in Nature Kommunikasie en is aanlyn beskikbaar.
