Uit de samenwerking tussen wetenschap en industrie is een innovatieve methode ontstaan om gewasziekten te bestrijden met behulp van lokale nuttige bodembacteriën.
Een team van wetenschappers van het John Innes Centre (VK) isoleerde en testte honderden stammen van Pseudomonas-bacteriën uit grond die was verzameld op boerderijen, en sequeneerde vervolgens de genomen van 69 van hen.
Door de genomen te vergelijken van stammen die de activiteit van pathogenen remmen met stammen die dat niet doen, kon het team een belangrijk mechanisme identificeren om het aardappelgewas te beschermen tegen schadelijke bacteriën.
Vervolgens, met behulp van een combinatie van chemie en genetica en een reeks experimenten, toonden de wetenschappers aan dat de productie van kleine moleculen, cyclische lipopeptiden genaamd, belangrijk is bij het beheersen van aardappelschurft (een bacteriële ziekte die aanzienlijke schade aan het aardappelgewas veroorzaakt). Deze kleine moleculen hebben een antibacterieel effect op pathogene schurftveroorzakende bacteriën en helpen de gunstige Pseudomonas-bacteriën om te migreren en plantenwortels te koloniseren.
Experimenten hebben ook aangetoond dat irrigatie significante veranderingen veroorzaakt in de genetisch diverse populatie Pseudomonas in de bodem.
De studie, gepubliceerd in eLife, biedt een methode waarmee wetenschappers het microbioom van vrijwel elk gebied van een veld kunnen bestuderen en rekening kunnen houden met verschillende bodem-, agrochemische en omgevingsomstandigheden.
Met behulp van geavanceerde genetische sequencing met hoge snelheid kunnen wetenschappers het bodemmicrobioom testen op nuttige bacteriën en bepalen welke moleculen worden geproduceerd om ziekteverwekkers te onderdrukken. De volgende stap is het vermeerderen en terugbrengen van nuttige micro-organismen naar hetzelfde veld.
Mogelijke toepassingen voor microbioomversterkers zijn onder meer het aanbrengen van bacteriële cocktails op het oppervlak van knollen als een spray of rechtstreeks in de grond met behulp van druppelirrigatie.