تغییر میکروبیوم برنج برای مقاومت بهتر در برابر عوامل بیماری زا

به تازگی دانشمندان به طور ژنتیکی میکروبیوم برنج را تغییر داده اند و آنها را در برابر باکتری های مضر مقاوم تر کرده اند.میکروبیوم جمعیت منحصر به فرد میکروارگانیسم هایی است که در هر گیاه و جانور و روی آن یافت می شود. 

به گزارش تکناک، این فناوری روزی می تواند نیاز به آفت کش ها را کاهش دهد.در مرحله اولیه مطالعه، محققان ژنی را در گیاهان برنج شناسایی کردند که مسئول تولید لیگنین (بیوپلیمری که دیواره‌های سلولی گیاهان را می‌سازد) است.

دانشمندان مشکوک بودند که این ژن بر ساختار میکروبیوم برنج نیز تأثیر می گذارد، بنابراین ژن را غیرفعال کردند تا ببینند چه اتفاقی می افتد. با انجام این کار، جمعیت باکتری سودومونادالس مفید در میکروبیوم کاهش یافت.

در مرحله بعد، محققان ژن را به طور ژنتیکی تغییر دادند تا در طول فرآیند سنتز لیگنین، یک نوع متابولیت خاص را بیش از حد تولید کند. همانطور که گمان می رفت این اتفاق بیفتد، جمعیت سودومونادالس در نتیجه به میزان بالاتر از حد طبیعی صعود کردند.

هنگامی که گیاهان تغییر یافته متعاقباً در معرض Xanthomonas oryzae که یک باکتری مضر است که باعث بیماری موسوم به سوختگی برگ می‌شود, قرار گرفتند، نسبت به برنج اصلاح‌نشده تحت کنترل، به‌طور قابل‌توجهی در برابر پاتوژن مقاوم‌تر بودند.

پروفسور تومیسلاو سرناوا که یکی از محققان این طالعه بود، گفت: این پیشرفت می تواند وابستگی به آفت کش هایی را که برای محیط زیست مضر هستند، کاهش دهد. ما به این مهم در محصولات برنج دست یافته ایم، اما چارچوبی که ایجاد کرده ایم می تواند در سایر گیاهان نیز اعمال شود و فرصت های دیگری را برای بهبود میکروبیوم آنها باز کند. به‌عنوان مثال،‌ در میکروب‌هایی که مواد مغذی محصولات را افزایش می دهند، ممکن است نیاز به کودهای مصنوعی کاهش یابد.

مقاله ای در مورد این مطالعه که دانشمندانی از چین، آلمان و اتریش نیز در آن شرکت داشتند اخیراً در مجله Nature Communications منتشر شده است.