Jak drobnoustroje chronią rośliny przed patogenami?

Naukowcy z Instytutu Biologii im. Maxa Plancka w Tybindze odkryli, w jaki sposób łagodne szczepy Pseudomonas chronią przed szkodliwymi bakteriami w ich sąsiedztwie. Badanie zostało opublikowane w: Ekologia i ewolucja przyrody, pokazuje, że symbioza pożytecznych i patogennych Pseudomonas na Arabidopsis thaliana poprawia zdrowie roślin, ale dokładny zakres zależy od składu genetycznego zarówno rośliny, jak i drobnoustroju. Odkrycia mogą pomóc w opracowaniu naturalnych alternatyw dla syntetycznych pestycydów.

Rośliny żywią się drobnoustrojami powierzchniowymi podobnymi do ludzi, które żywią się drobnoustrojami na skórze lub w jelitach. Mikroby mogą działać jako pomocnicy zdrowia lub powodować choroby. Zespół badawczy Or Shalev i Detlef Weigel miał na celu dalsze zrozumienie korzyści płynących z rośliny, gdy patogeny Pseudomonas i Pseudomonas komensale współistnieją na liściach Arabidopsis thaliana, modelu do badań nad roślinami. Symbiotyki to drobnoustroje, które żyją w żywych organizmach i mają korzystny lub neutralny wpływ na żywiciela. W szczególności zbadali wzajemne powiązania między Pseudomonas komensalami a ich działaniem ochronnym na rośliny przed szkodliwymi izolatami tego samego szczepu.

Wyniki poprzedniego badania przeprowadzonego przez nasz dział nasuwały pytanie, w jaki sposób? rośliny Może być gospodarzem patogenów, ale nadal zachowuje zdrowie” – wyjaśnia Shalev. W rolnictwie stosuje się wiele metod, takich jak insektycydy lub przycinanie, aby się pozbyć patogeny roślinDlatego zaskakujące jest to, że wiele dzikich roślin może żyć w harmonii z patogenami.” Grupa III z mieszaniną symbiontów i patogennych szczepów Pseudomonas Celem było symulowanie przemieszczania się bakterii przez wiatr i deszcz, a także hodowanie roślin w glebie zamiast arkuszy.Korzystanie z kodowania Paski genomowe były w stanie śledzić osobniki w kontekście wieloliniowego powiązania, niezależnie od podobieństwa w całym genomie.

Różnica genetyczna u roślin i bakterii

Zespół badawczy zaobserwował roślinę odpowiedź immunologiczna spowodowane obecnością symbiontów Pseudomonas, które hamują wzrost podobnych do nich patogenów. „To nie jest trywialne odkrycie, ponieważ wszystkie bakterie powodujące infekcję były tej samej płci i pomimo ich wysokiego pokrewieństwa, odpowiedź immunologiczna rośliny w szczególności wpłynęła na jedną linię patogenów. Co więcej, konsorcjum symbiontów składało się z różnych komensalów gatunków, chociaż żaden nie został stłumiony przez roślinę, co pokazuje, że supresja za pośrednictwem gospodarza była specyficzna dla taksonów” – podkreśla Shalev.

Wydaje się jednak, że nie ma jednego uniwersalnego rozmiaru i wiele zależy od tego makijaż genetyczny zarówno roślin, jak i bakterii, niezależnie od tego, czy ochrona przed patogenami Pseudomonas działa, czy nie. „Kolejnym ważnym aspektem naszej pracy jest scharakteryzowanie kolektywnego efektu ochronnego”, wyjaśnia Shalev. „Zamiast identyfikować konkretne osoby jako protektorów, odkryliśmy efekt synergiczny grupy”.

Nowo nabyta wiedza może mieć znaczenie dla rolnictwa. Dzięki dokładnemu zrozumieniu, jak zdrowe rośliny mogą żyć w harmonii z koloniami PatogenyMogłoby to również pomóc w opracowaniu nowych technik rolniczych w celu ograniczenia stosowania syntetycznych pestycydów.