Бактерии оливковой рощи могут стать ключом к борьбе с ксилеллой

Исследователи обнаружили, что некоторые микроорганизмы обеспечивают биологические преимущества, например, вторичную иммунную систему.
Лечче, Италия
Саймон Рутс
24 октября 2023 г. 12:42 UTC

Исследовательская группа из Университета Хаэна выявила в листьях и почве оливковых деревьев группу спящих бактерий, которые защищают их от экологических проблем.

Генетический анализ показал, что некоторые микроорганизмы обеспечивают биологические преимущества, подобные вторичной иммунной системе. Исследователи надеются, что их результаты помогут разработать природный биопестицид для борьбы со смертельным патогеном. Ксилелла фастидиоза.

См. также:Развивающаяся борьба Европы с Xylella Fastidiosa

Считается, что Xylella fastidiosa обладает прибыл в Италию в 2008 году путем внедрения одного кофейного завода из Коста-Рики.

Xylella fastidiosa, вызывающая смертельный синдром быстрого упадка оливок, стала причиной широкомасштабные вспышки в Европе за последние 15 лет, и, по оценкам, ежегодный экономический эффект превышает 5.5 миллиардов евро.

Борьба с бактерией оказалась серьезной проблемой, поскольку в настоящее время не существует эффективного метода борьбы с ней.

В исследовательская статья опубликовано в журнале Microbiology Spectrum, однако исследователи определили группу бактерий, виды бацилл., который, по их мнению, может стать ключом к борьбе с патогеном.

Ксилелла фастидиоза

Xylella fastidiosa — грамотрицательная бактерия, известная тем, что вызывает множество заболеваний растений. Это патоген, который в первую очередь поражает ксилему — ткань растения, отвечающую за транспортировку воды и питательных веществ от корней к другим частям растения. Xylella fastidiosa представляет собой серьезную проблему в сельском и лесном хозяйстве, поскольку она может инфицировать широкий спектр видов растений, что приводит к экономическим потерям и экологическому ущербу.

Эта бактерия передается насекомыми-переносчиками, такими как снайперы и плевки, которые питаются соком растений. Когда эти насекомые питаются зараженными растениями, они приобретают бактерию и затем могут передать ее здоровым растениям, когда питаются ими. Xylella fastidiosa может поражать как сельскохозяйственные культуры, так и декоративные растения и является причиной разрушительных болезней в различных частях мира.

Некоторые из хорошо известных заболеваний, вызываемых Xylella fastidiosa, включают болезнь Пирса, пестрый хлороз цитрусовых (CVC) и синдром быстрого упадка оливок (OQDS).

Усилия по борьбе с Xylella fastidiosa включают использование инсектицидов для борьбы с насекомыми-переносчиками, а также усилия по карантину и удалению зараженных растений для предотвращения дальнейшего распространения. Продолжаются исследования по разработке более эффективных стратегий борьбы и предотвращения распространения этой бактерии и связанных с ней болезней растений.

бацилла Виды имеют особые характеристики, которые делают их ценными для медицинских, биотехнологических и сельскохозяйственных применений.

Их можно использовать в производстве биотоплива, биополимеров и биоактивных молекул. В сельском хозяйстве они могут усиливать рост растений, служить биоудобрениями, стимулировать рост и контролировать патогены, что делает их перспективными для устойчивого сельского хозяйства.

Биоудобрения на основе бацилл улучшают рост и урожайность растений за счет улучшения доступности питательных веществ, фиксации азота, солюбилизации фосфора и производства регуляторов роста растений.

Эти бактерии также могут производить противомикробные соединения, являются экономически эффективными и образуют споры для обеспечения стабильности, предлагая естественную альтернативу химическим пестицидам.

Bacillus thuringiensis хорошо известен своими инсектицидными свойствами, в то время как другие виды, такие как Б. субтилис и Bacillus amyloliquefaciens успешно используются в качестве агентов биоконтроля различных технических культур.

Более того, способность некоторых бацилла Виды, производящие бактериоцины, антимикробные пептиды, перспективны для обработки растений.

Хотя эти преимущества уже были продемонстрированы на таких культурах, как пшеница, подсолнечник и картофель, исследование, проведенное командой Университета Хаэна, было сосредоточено на анализе их присутствия в испанских оливковых рощах и их устойчивости к ряду экологических проблем.

Под руководством Хикмате Абриуэля команда приступила к реализации проекта SMART-AGRI-SPORE, европейской инициативы Марии Кюри, направленной на разработка биопестицида для борьбы с Xylella fastidiosa. В рамках проекта было проанализировано 417 бактерий рода виды бацилл. собраны в оливковых рощах Хаэна и Малаги.

Реклама
Реклама

Исследователи стремились выявить те бактерии, которые способны образовывать споры и впадать в спячку, преодолевая неблагоприятные внешние условия и возрождаясь, когда условия становятся благоприятными.

Эти споры действуют как защитный щит, делая бактерии устойчивыми к экстремальным температурам, радиации и вредным химическим веществам. Чтобы изолировать эти штаммы с такой способностью, команда подвергла образцы воздействию температур, достигающих 80 ºC, уничтожив таким образом все штаммы, не соответствующие критерию.

Столкнувшись с неблагоприятным событием, таким как недостаток питательных веществ в окружающей среде, эти бактерии переходят в состояние покоя, своего рода спячку, до тех пор, пока опасность не исчезнет и они не смогут возобновить свои нормальные жизненные функции», — объяснила Юлия Манецбергер, один из авторы статьи.

Чтобы лучше понять сопротивление виды бацилл. Чтобы решить экологические проблемы, исследователи подвергли бактерии воздействию различных количеств антибиотиков и неорганических удобрений.

Их устойчивость была нормальной, как и у других видов бактерий. Эта устойчивость предполагает, что виды бацилл. выжил бы в природе при воздействии таких широко используемых в сельском хозяйстве соединений, продолжая приносить желаемую пользу оливковой роще.

Открытие этих уникальных бактерий в испанских оливковых рощах открывает возможности для их будущего применения в сельском хозяйстве.

При условии виды бацилл. уже играют центральную роль в качестве одного из наиболее широко используемых биопестицидов, их потенциал для новых биотехнологических применений в сельском хозяйстве является многообещающим. Исследователи предлагают разработать природный биопестицид с использованием этой группы микроорганизмов для борьбы со вспышками Xylella fastidiosa.

Кроме того, ранее было показано, что бактерии выдерживают воздействие металлов и удаляют тяжелые металлы из почвы, эффективно детоксицируя окружающую среду.

Загрязнение тяжелыми металлами представляет собой серьезную проблему для коммерческого сельского хозяйства и производства продуктов питания, поскольку растения могут поглощать эти металлы, которые попадают в пищевую цепь.

Поэтому команда изучила толерантность своих образцов к ряду тяжелых металлов. Они обнаружили, что протестированные изоляты имели хорошую переносимость, причем наибольшей переносимостью обладало железо, за ним следовали медь, никель, марганец, цинк и кадмий.

Это говорит о том, что представители оливковой споробиоты потенциально могут процветать в почвах с повышенным содержанием металлов из-за факторов окружающей среды или деятельности человека.


Реклама
Реклама

Статьи по теме