Железная защита: как микробы защищают томаты от бактериального увядания

Почвенный патоген Ralstonia solanacearum наносит глобальный ущерб томатам и другим паслёновым культурам. Традиционные химические методы контроля оказались неэффективными и вредными для окружающей среды.

Корневой микробиом растений предлагает потенциальное решение, естественным образом подавляя патогены или конкурируя за ресурсы. Однако недостаточное понимание этих взаимодействий, особенно конкуренции за железо, мешает эффективному применению в полевых условиях.

Совместная команда из Нанкинского сельскохозяйственного университета с международными исследователями опубликовала в журнале Horticulture Research новое исследование. Оно показывает, что консорциумы Pseudomonas, использующие сидерофор-опосредованную конкуренцию, подавляют Ralstonia solanacearum эффективнее других механизмов.

Исследователи изучили штаммы Pseudomonas, известные разнообразным производством сидерофоров, и выяснили, как эти молекулы нарушают доступ патогена к железу. Эксперименты в условиях дефицита и избытка железа показали, что сидерофоры значительно усиливают подавление патогена.

Испытания в теплице подтвердили эти результаты, продемонстрировав снижение заболеваемости томатов, инокулированных сидерофор-продуцирующими консорциумами. Интересно, что исследование показало: хотя сидерофоры были высокоэффективны, другие противомикробные метаболиты имели ограниченное воздействие в условиях дефицита железа. Учёные пришли к выводу, что конкуренция за железо определяет динамику микробных сообществ и имеет решающее значение для подавления болезни.

Старший исследователь доктор Тяньцзе Ян подчеркнул: «Наши результаты подчёркивают важность железо-опосредованных микробных взаимодействий. Создавая микробные консорциумы, оптимизированные для конкуренции за железо, мы можем устойчиво контролировать почвенные болезни. Это может революционизировать защиту урожая, сократив зависимость от синтетических химикатов».

Это исследование открывает путь для инноваций в сельском хозяйстве на основе микробиома. Использование сидерофор-продуцирующих консорциумов предлагает естественный, экологически чистый подход к борьбе с болезнями растений. Поскольку дефицит железа часто встречается в почвах, применение этой стратегии может принести пользу глобальному производству сельскохозяйственных культур, повышая продовольственную безопасность и снижая воздействие на окружающую среду.