En innovativ metod för att bekämpa växtsjukdomar med hjälp av lokala nyttiga jordbakterier har vuxit fram genom samarbetet mellan vetenskap och industri.
Ett team av forskare från John Innes Center (Storbritannien) isolerade och testade hundratals stammar av Pseudomonas-bakterier från jord som samlats in från gårdsplatser och sekvenserade sedan genomen från 69 av dem.
Genom att jämföra genomen från stammar som hämmar patogenaktivitet med de som inte gör det, kunde teamet identifiera en nyckelmekanism för att skydda potatisgrödor från skadliga bakterier.
Sedan, med hjälp av en kombination av kemi och genetik och en serie experiment, visade forskarna att produktionen av små molekyler som kallas cykliska lipopeptider är viktig för att kontrollera potatisskorpor (en bakteriesjukdom som orsakar betydande skador på potatisgrödan). Dessa små molekyler har en antibakteriell effekt på patogena sårskorpframkallande bakterier och hjälper nyttiga Pseudomonas-bakterier att migrera och kolonisera växtrötter.
Experiment har också visat att bevattning orsakar betydande förändringar i den genetiskt olika populationen av Pseudomonas i jorden.
Studien, publicerad i eLife, erbjuder en metod genom vilken forskare kan studera mikrobiomet i praktiskt taget vilket område som helst på ett fält och ta hänsyn till olika mark-, agrokemiska och miljömässiga förhållanden.
Genom att använda framsteg inom höghastighets genetisk sekvensering kan forskare testa markmikrobiomet för nyttiga bakterier och avgöra vilka molekyler som produceras för att undertrycka patogener. Nästa steg är att föröka och återföra nyttiga mikroorganismer till samma fält.
Potentiella tillämpningar för mikrobiomförstärkare inkluderar applicering av bakteriella cocktails på ytan av knölar som en spray eller direkt i jorden med droppbevattning.