約翰·英尼斯中心
灌溉對馬鈴薯田微生物種群的影響。
(A)利用voom確定一個或多個取樣點的26種菌目的種群差異顯著，錯誤發現率為0.05。資料顯示為對數2倍變化的熱圖，相對於給定順序的總平均計數每百萬。由於可能的汙染導致非典型細菌種群，樣本A1a在分析中被省略(圖1 -圖補充1)。
(B)每個樣點的總體平均種群顯示了所有樣點中10個最豐富的細菌順序。
(C) 8種細菌的種群被確定在灌溉和非灌溉地點之間有顯著差異，以每百萬次讀取計數表示。誤差條表示三份資料的標準差。來源:DOI: 10.7554 / eLife.71900
一種利用本地有益土壤細菌控制一系列破壞性作物疾病的創新方法已經在一項研究-產業合作中出現。
這項農業技術創新希望為農民提供一種方法，以減少目前用於控制作物病害的化學處理所造成的成本和環境破壞。
John Innes中心的研究小組從一個商業馬鈴薯田的土壤中分離並測試了數百株假單胞菌，然後對其中69株的基因組進行了測序。
透過比較那些表現出抑制病原體活性的菌株與沒有抑制病原體活性的菌株的基因組，該團隊能夠確定一些菌株中保護馬鈴薯作物免受有害致病細菌侵害的關鍵機制。
然後，結合化學、遺傳學和植物感染實驗，他們表明，一種叫做環脂肽的小分子的產生對控制馬鈴薯瘡痂病很重要，這種細菌性疾病會給馬鈴薯收成造成重大損失。
這些小分子對引起馬鈴薯瘡痂病的病原菌有抗菌作用，它們幫助具有保護性的假單胞菌四處移動並在植物根部紮根。
試驗還表明，灌溉引起了土壤中假單胞菌遺傳多樣性的顯著變化。
該研究的第一作者Alba Pacheco-Moreno博士說:“透過識別和驗證馬鈴薯病原體抑制機制，我們希望我們的研究將加快生物防治劑的開發，以減少化學處理的應用，因為化學處理對生態造成破壞。”
她補充說:“我們描述的方法應該適用於廣泛的植物病害，因為它是基於對生物防治劑的重要作用機制的理解。”
這項發表在eLife雜誌上的研究提出了一種方法，透過這種方法，研究人員可以篩選幾乎任何作物地點的微生物群，並考慮到不同的土壤、農藝和環境條件。
透過利用高速基因測序技術的進展，該方法可以篩選治療性細菌的土壤微生物群，並找出產生抑制致病菌的分子。
它們還可以顯示這些有益的細菌是如何受到諸如土壤型別和灌溉等農藝因素的影響的。
新方法的下一步是將有益的細菌以更大的數量放回相同的田地，或者放入混合菌株的混合物中，作為促進土壤微生物群的處理。
雅各布博士馬龍,組長約翰英納斯中心和共同通訊作者的研究解釋了好處,“這種方法的巨大優勢是我們使用來自環境的菌株和放回相同的特定生物環境大量所以沒有生態損害。”
應用微生物群促進劑的潛在方法包括將細菌混合物應用於種子包衣、噴霧或滴灌。
安德魯·杜魯門博士是約翰·英納斯中心的組長，也是這項研究的通訊作者，他告訴我們這種方法的長期願景:“在未來，我們將使用的不是細菌產生的分子，而是假單胞菌菌株本身。它提供了一條更可持續的途徑——我們知道這些細菌會在土豆生長的土壤中繁殖，併為作物提供保護。使用一種細菌，你可以很容易地用一種適當的方式培養和合成它，並將其應用到田野中，它比使用合成化學物質要綠色得多。”
植物病害是一個農業問題，它會導致馬鈴薯等作物的重大損失。重要的馬鈴薯病原體包括疥瘡鏈黴菌，一種引起馬鈴薯瘡痂病的細菌病原體，以及疫黴菌，一種引起馬鈴薯枯萎病的卵黴菌病原體，這是愛爾蘭大饑荒的主要原因。
假單胞菌通常與植物有關，並作為生物防治劑被廣泛研究，因為它們分泌的天然產物促進植物生長和抑制病原體。然而，它們在過去的使用一直受到不一致的阻礙。
對馬鈴薯赤黴病的抑制研究表明，假單胞菌具有潛在的生物防治作用。然而，由於缺乏機械知識，進展受到了阻礙。眾所周知，灌溉可以抑制疥瘡鏈黴菌感染，現在這項研究表明，這是因為水對微生物種群的影響。
“泛基因組分析確定了假單胞菌在馬鈴薯病原體抑制中的特殊代謝產物的交叉作用”出現在eLife中。
