Исследовательская группа, во главе с Резким Bais, адъюнкт-профессором завода и наук почвы в Колледже UD Сельского хозяйства и Природных ресурсов, определила естественный микроб, живущий прямо в почве вокруг рисовых заводов – Pseudomonas chlororaphis EA105 – который запрещает разрушительный гриб, известный как рисовый взрыв. Кроме того, выгодный микроб почвы также побуждает общесистемный ответ защиты на рисовых заводах бороться против гриба.Исследование, которое финансируется Национальным научным фондом, издано в Биологии Завода BMC и включает, наряду с Bais, авторами Карлой Спенс, докторантом в Отделе Биологических наук, Эмили Алфф, которая недавно заработала ее степень магистра в области завода и наук почвы, и Николь Донофрио, адъюнкт-профессора завода и наук почвы, всех от UD; и Сандэресан Венкэтесан, преподаватель, Кэмерон Джонсон, ученый помощника, и аспирант Кассандра Рамос, все от УКА Дэвиса.
«Мы действительно работаем, чтобы разоружить ‘зернового убийцу’ и сделать настолько использующий естественный, органический контроль», говорит Бэйс в его лаборатории в Делавэрском Институте Биотехнологии. В дополнение к рису отличное население рисового гриба взрыва также теперь угрожает производству пшеницы во всем мире.
«Рисовый взрыв – неустанный убийца, сила, с которой будут считаться, тем более, что рис – главный продукт в ежедневной диете больше чем половины населения в мире – это – более чем 3 миллиарда человек», отмечает Бэйс. «Как мировое население продолжает расти, бактерии биологического регулирования численности вида могут быть важным ключом для фермеров, чтобы преодолеть потери урожая из-за болезни растений и произвести больше еды из того же самого акра земли».По словам Бэйса, рисовый гриб взрыва (Magnaporthe oryzae) нападает на рисовые заводы через споры, напоминающие штепселя давления, которые проникают через растительную ткань.
Как только эти споры пропитывают клеточную стенку, гриб «съедает завод живьем», как говорит Бэйс. Общие симптомы рисового взрыва – контрольные алмазные имеющие форму повреждения на листьях растения.
Чтобы сделать ее работу, спора должна произвести структуру, названную appressorium, нить, которая придерживается поверхности завода как якорь. Без него гриб не может вторгнуться в завод.В изыскании, изданном в журнале Planta, это в прошлом октябре, Бэйс и коллеги Спенс, Донофрио и Видхьявэти Раман показали, что Pseudomonas chlororaphis EA105 сильно запретил формирование appressorium и что рисовые заводы воспламенения с EA105 до инфекции рисом взрывают уменьшенный размер повреждения.Для ее работы Спенс, ведущий автор, недавно принял Карсона Лучшая Бумажная Премия за лучшую научную работу, опубликованную аспирантом в биологических науках в UD.
Следующий шаг в исследовании должен был пробовать rhizosphere, почву в регионе вокруг корней рисовых заводов, растущих в области, чтобы показать микробное сообщество, живущее там и попытаться объяснить их роли.Благодаря методам упорядочивающего ДНК Бэйс говорит, что идентификация различных микроорганизмов в почве легка.
Но понимание роли каждого из тех микроорганизмов является продолжающейся историей.Естественный контроль для смертельного гриба«Все знают то, что там, но мы не знаем то, что они делают», говорит Бэйс относительно микробов. Чтобы сконцентрироваться на источнике противогрибкового воздействия, Бэйс и его коллеги полагаются на то, что он называет «старым школьным культивированием», чтобы узнать, работают ли единственная бактерия или группа различных бактерий.В их исследовании, о котором сообщают в Биологии Завода BMC, исследователи использовали генные методы упорядочивающего, чтобы определить 11 естественных бактерий, изолированных от рисовых растений, выращенных в области в Калифорнии.
Эти бактерии были тогда проверены в лаборатории с Pseudomonas chlororaphis EA105, демонстрирующим самое сильное воздействие на рисовый взрыв. Микроб почвы уменьшил формирование подобного якорю appressoria почти на 90 процентов, также тормозя грибковый рост на 76 процентов.
Bais указывает, что, хотя водородный цианид обычно производится бактериями псевдомонады, противогрибковое воздействие Pseudomonas chlororaphis EA105, кажется, независимо от производства цианида.Применяя естественный микроб почвы, поскольку противогрибковое лечение против химических пестицидов предлагает многократные преимущества фермерам и окружающей среде, говорит Бэйс.«Рисовый взрыв быстро изучает, как обойти синтетику – большинство humanmade пестицидов эффективное только в течение приблизительно трех лет», говорит Бэйс. «Таким образом, действительно здорово найти биологическое, которое может уменьшить эту вещь».Bais, который также провел многократные исследования с выгодными микробами в семье Бациллы, предполагает день, когда фермеры будут рассматривать заводы с «волшебным коктейлем микробов, которые, как " естественно находят в почве, помогли повысить их неприкосновенность и рост.
Этим летом он и его коллеги проведут полевые экспертизы, используя Pseudomonas chlororaphis EA105 на рисовых растениях, выращенных на ферме UD. Он также будет работать с фермерами в центральных государствах в Индии.