Nyt tværfagligt studie afdækker mikrober, der en dag kan afskrække større druesygdom

Til dato, forskere studerer i stigende grad strukturen af ​​mikrobielle samfund og deres sammensætning forbundet med planter, men få har gjort det i forbindelse med karsygdomme.

Sådanne undersøgelser, selvom, kan have en stor indflydelse på at beskytte afgrøder gennem udvikling af bioinokulanter og biopesticider - især for træagtige afgrøder som druer, som generelt er forbundet med tungere brug af kemiske pesticider.

Dette gælder især for et navngivet bakterielt patogen Xylella fastidiosa . Når det formerer sig i stængler af druer og andre træagtige afgrøder, det hæmmer bevægelsen af ​​vand og næringsstoffer i planten. Dette fænomen, identificeret som Pierces sygdom, er et velkendt og økonomisk vigtigt emne i vinen, rosin- og spisedrueindustrien i Californien.

Pierces sygdom har ingen kur og kan dræbe vinstokke på så lidt som to år. At finde en naturlig mikrobiel afskrækkelse til X. fastidiosa , patogenet, der forårsager Pierces sygdom, kan have en enorm positiv indvirkning for vindrueavlere og på miljøet.

Indtast ph.d.-kandidat. Elizabeth Deyett, Drs. M. Caroline Roper, Philippe E. Rolshausen, og flere andre forskere ved University of California-Riverside (UCR). De studerede de mikrobielle samfund i vinstokke og deres forbindelser med Pierces sygdom af druer.

De brugte næste generations sekvensering og moderne bioinformatikværktøjer til at karakterisere de bakterielle og svampemikrobiomer, der lever i vinstokkene. De analyserede vinprøver med milde symptomer på Pierces sygdom, prøver med alvorlige symptomer, og til sidst prøver, der ikke viste nogen symptomer overhovedet.

Resultaterne viste, at de mikrobielle samfund inde i de undersøgte vinstokke hovedsageligt var sammensat af bakterier og svampe - især Proteobacteria og Ascomycota - med Pseudomonodales og Pleosporales, henholdsvis, som de vigtigste bakterie- og svampeordener.

Deres data antydede også, at grupperingen af ​​bakteriesamfund syntes at være drevet af bakteriens overflod Pseudomonas fluorescenser og X. fastidiosa .

"Interessant nok, vi fandt ud af, at når Pseudomonas og Achromobacter arter var til stede, Xylella fastidiosa var i mindre overflod, og Pierces sygdomssymptomer var mindre alvorlige, " sagde Rolshausen. "Dette tyder på, at disse organismer kan bidrage til vinens sundhed og har potentiel brug som gavnlige mikrober, der enten fremmer plantesundheden eller direkte konkurrerer med patogenet."

"Denne forskning er meget tværfaglig, involverer mikrobiologi, mikrobiel økologi, plantepatologi og bioinformatik. Og gennem denne forskning, vi er lige nu begyndt at forstå hvilke mikrober der er, " sagde Rolshausen. "Dette inspirerer os og forhåbentlig andre til at begynde at forstå funktionen af ​​disse fastboende mikrobiota."