Τρία βακτηριακά στελέχη που μπορούν ταυτόχρονα να ενισχύσουν την ανάπτυξη των φυτών ντομάτας και να περιορίσουν τον βακτηριακό καρκίνο εντόπισαν ερευνητές στον Καναδά, ανοίγοντας τον δρόμο για νέες βιολογικές λύσεις στη φυτοπροστασία. Η ασθένεια προκαλείται από το βακτήριο Clavibacter michiganensis και θεωρείται ιδιαίτερα δύσκολο να αντιμετωπιστεί, με το πρόβλημα να είναι ακόμη εντονότερο στις καλλιέργειες θερμοκηπίου, όπου μια προσβολή μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικές απώλειες παραγωγής. Η νέα έρευνα ξεκίνησε με έναν πολύ μεγαλύτερο έλεγχο, καθώς οι επιστήμονες εξέτασαν περισσότερα από 500 βακτηριακά στελέχη που είχαν απομονωθεί στο παρελθόν από αγρούς με διαφορετικές καλλιέργειες.
Από την αρχική διαδικασία επιλέχθηκαν 32 υποψήφια στελέχη για περαιτέρω δοκιμές σε φυτά ντομάτας. Η διαδικασία οδήγησε τελικά στην ανάδειξη τριών στελεχών με ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα συμπεριφορά. Πρόκειται για το Pantoea agglomerans SO16PY και δύο στελέχη της ομάδας Pseudomonas marginalis, τα IRDA16 και SO16PC. Και τα τρία παρουσίασαν ικανότητα να ενισχύουν τη βλαστική ανάπτυξη των φυτών, ενώ παράλληλα περιόρισαν την εξέλιξη της ασθένειας όταν οι ντομάτες εκτέθηκαν στο παθογόνο.
Η ασθένεια καθυστέρησε έως και 7 ημέρες
Το πιο έντονο αποτέλεσμα καταγράφηκε με το στέλεχος Pantoea agglomerans SO16PY. Στα φυτά που είχαν εκτεθεί στο Clavibacter michiganensis, η εμφάνιση των συμπτωμάτων καθυστερούσε έως και επτά ημέρες, ενώ μειώθηκε σημαντικά και η σοβαρότητα της ασθένειας. Συγκεκριμένα, η βαθμολογία σοβαρότητας μειώθηκε από 85% στα φυτά που είχαν προσβληθεί χωρίς την προστατευτική παρέμβαση στο 45% όταν χρησιμοποιήθηκε το συγκεκριμένο βακτηριακό στέλεχος. Τα δύο στελέχη Pseudomonas παρουσίασαν επίσης προστατευτική δράση, με τη σοβαρότητα να περιορίζεται στο 67,5% και 57,5% αντίστοιχα.
Το ενδιαφέρον των ερευνητών δεν περιορίζεται όμως στην αντιμετώπιση της ασθένειας. Η ίδια ομάδα μικροοργανισμών παρουσίασε χαρακτηριστικά που ευνοούν την ανάπτυξη των φυτών, γεγονός που δημιουργεί μια διαφορετική προσέγγιση σε σχέση με ένα συμβατικό φυτοπροστατευτικό προϊόν που στοχεύει αποκλειστικά στο παθογόνο. Οι συγκεκριμένοι μικροοργανισμοί ανήκουν στην κατηγορία των βακτηρίων που μπορούν να λειτουργούν ευεργετικά στη ριζόσφαιρα και να υποστηρίζουν την ανάπτυξη των φυτών, ενώ παράλληλα μπορούν να συμβάλλουν στην άμυνα απέναντι σε παθογόνους μικροοργανισμούς.
Η γονιδιωματική ανάλυση αποκάλυψε επιπλέον ότι τα δύο στελέχη Pseudomonas αποτελούν διακριτή και εξειδικευμένη γενετική γραμμή μέσα στην ομάδα Pseudomonas marginalis, με χαρακτηριστικά που τα διαφοροποιούν από γνωστά στελέχη. Οι ερευνητές εντόπισαν στα γονιδιώματά τους διάφορες συστάδες γονιδίων που σχετίζονται με την παραγωγή βιοδραστικών ενώσεων, μεταξύ άλλων ενώσεων που ανήκουν στις λιποπεπτίδες και στα τερπένια. Τα ευρήματα αυτά μπορεί να βοηθήσουν στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο οι μικροοργανισμοί συνδυάζουν βιοδιεγερτική και βιολογική δράση κατά του παθογόνου.
Η έρευνα έχει ιδιαίτερο ενδιαφέρον για την παραγωγή ντομάτας σε θερμοκήπια, όπου ο βακτηριακός καρκίνος αποτελεί δύσκολο πρόβλημα διαχείρισης. Η προσέγγιση των ερευνητών εντάσσεται στην προσπάθεια ανάπτυξης βιολογικών παραγόντων που θα μπορούσαν μελλοντικά να περιορίσουν την ανάγκη για ορισμένες χημικές εισροές, χωρίς να βασίζονται αποκλειστικά στην καταπολέμηση του παθογόνου αλλά ενισχύοντας παράλληλα τη φυσιολογική ανάπτυξη του φυτού. Ωστόσο, τα αποτελέσματα δεν σημαίνουν ότι τα συγκεκριμένα βακτήρια μπορούν ήδη να χρησιμοποιηθούν ευρέως από τους παραγωγούς. Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι απαιτούνται πρόσθετες δοκιμές σε πραγματικές εμπορικές συνθήκες καλλιέργειας, ώστε να επιβεβαιωθεί η αποτελεσματικότητά τους και να προσδιοριστεί ο καταλληλότερος τρόπος εφαρμογής. Ένα από τα επόμενα βήματα αφορά επίσης τη δημιουργία σταθερών βιολογικών σκευασμάτων, ώστε οι μικροοργανισμοί να μπορούν να διατηρούν τη δραστικότητά τους για αρκετό χρονικό διάστημα και να είναι πρακτικά αξιοποιήσιμοι σε θερμοκηπιακές καλλιέργειες.
Η μελέτη δημοσιεύθηκε στο Applied and Environmental Microbiology.
