物理科技生物学-PHYICA

研究人员发现了保护政局边缘第一季水稻免受疾病侵害的细菌

生物 2022-06-14 00:03:06

格拉茨理工大学 水稻恐慌:全球变暖加剧对水密集型水稻种植来说是个问题,水稻是世界上大约一半人口的主食

信用:王梦岑 凭借他们在微生物研究方面的专业知识,环境生物技术研究所的研究人员能够证明水稻种子中的一种特定细菌是如何以一种生态友好的方式有效抑制破坏性植物病原体的

大米是世界上大约一半人口的主食

根据德国援助组织Welthungerhilfe的说法,水稻的种植是非常耗水的,大约15%的水稻生长在干旱风险高的地区

因此,全球变暖对水稻种植越来越成问题,越来越经常地导致歉收和饥饿危机

植物病原体导致的作物歉收进一步加剧了这种情况

在这里,传统农业正试图用杀虫剂来抵消这种影响,而杀虫剂在水稻种植中主要用作预防措施

培育抗性植物是这些对环境有害的物质的唯一替代物——而且目前只取得了中等程度的成功

如果植物因其繁殖而对一种病原体具有抗性,那么它们通常更容易受到其他病原体的影响,或者在不利的环境条件下不那么健壮

细菌赋予病原体抗性 为此,包括格拉茨理工大学环境生物技术研究所在内的一个国际研究小组,一段时间以来一直在研究水稻种子的微生物学,以确定植物健康与某些微生物发生之间的关系

该小组现已取得重大突破

他们在种子中发现了一种细菌,这种细菌能导致对某种特定病原体的完全抵抗,并能自然地从一代植物传到另一代植物

发表在科学杂志《自然植物》上的发现为设计生物植物保护产品和减少植物病原体产生的有害生物毒素提供了全新的基础

水稻种子:托米斯拉夫·塞尔纳娃在土耳其格拉茨的环境生物技术研究所进行研究

信用:伦格哈默尔-图格拉茨 大米的微生物群 在中国浙江省的常规水稻栽培中,观察到一种基因型的水稻植株(品种中早39)有时对植物病原体植物伯克霍尔德氏菌产生抗性

这种病原体导致作物歉收,并产生一种生物毒素,这种毒素会对长期接触的人和动物造成器官损伤和肿瘤

格拉茨科技大学环境生物技术研究所的托米斯拉夫·塞尔纳娃说:“到目前为止,水稻对这种病原体的零星抗性还无法解释。”

在与浙江大学(杭州)、南京农业大学以及日本札幌北海道大学合作的背景下,Cernava与研究所所长Gabriele Berg和他的同事Peter Kusstatscher一起,对来自不同种植区域的水稻种子的微生物群进行了详细的研究

细菌组成是决定性因素 科学家发现,抗性植物种子中的细菌成分与易患病植物不同

特别是鞘氨醇单胞菌属细菌在抗性种子中发现的频率明显更高

因此,研究人员从种子中分离出该属的细菌,并鉴定出该细菌为致病因子

这种细菌产生一种有机酸(邻氨基苯甲酸),抑制病原体,从而使其无害

“当分离的甜瓜鞘氨醇单胞菌应用于非抗性水稻植物时,这也有效

这自动使它们对植物病原体植物伯克霍尔德氏菌有抵抗力,”托米斯拉夫·塞尔纳瓦解释说

此外,这种细菌在某些水稻基因型中建立了自己,然后自然地从一代植物传到下一代

“这一发现的潜力是巨大的

在未来,我们将能够使用这一策略来减少农业中的杀虫剂,同时实现良好的作物产量,”塞尔纳娃说

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