Microbiom endofitic proiectat îmbunătățește sănătatea culturilor și suprimă bolile transmise prin sol
Într-un studiu recent publicat în Horticulture Research, cercetătorii de la Institutul de Agricultură Subtropicală al Academiei Chineze de Științe au demonstrat că comunitățile microbiene sintetice concepute (SynComs) pot stimula semnificativ creșterea culturilor și pot reduce bolile transmise prin sol, dezvăluind o strategie promițătoare pentru biocontrol.
Endofitele vegetale, care trăiesc simbiotic în țesuturile plantelor, joacă un rol esențial în sănătatea gazdei, asimilarea nutrienților și rezistența la boli. Utilizarea acestor microbii oferă o alternativă sustenabilă la pesticidele chimice. Cu toate acestea, selecția tulpinilor eficace din microbiomurile naturale complexe și asamblarea acestora în SynComs stabile și funcționale reprezintă o provocare majoră.
Cercetătorii au folosit o combinație de sampling de teren, secvențierea microbiomului și teste funcționale pentru a analiza microbiota endofitică a liliecilor comestibili în cadrul monoculturii pe termen lung. Aceștia au descoperit că cultivarea continuă a îmbogățit atât patogenul de sol Fusarium oxysporum, cât și bacteriile benefice, precum Pseudomonas și Bacillus, formând o rețea într-un „echilibru antagonistic”. Burkholderiaceae și Pseudomonas au fost identificați ca taxa cheie menținând acest echilibru microbian.
Interesant este faptul că aproximativ 50% dintre bacteriile endofitice proveneau din sol, în timp ce mai puțin de 10% dintre ciuperci provin din aceeași sursă, ceea ce reflectă o selecție puternică a gazdelor asupra membrilor fungici. Cercetătorii au izolat tulpini antoniste de bază din bulbii de crin, inclusiv Rhizobium, Methylobacterium și ciuperca Talaromyces, construind mai multe SynComs.
În testele efectuate, consorțiile cu mai multe tulpini au depășit izolații singulari în ceea ce privește atât promovarea creșterii plantelor, cât și suprimarea patogenilor. Este important de menționat că SynComs care conțineau ciuperci au fost mai eficiente decât cele compuse exclusiv din bacterii.
„Lucrările noastre arată cum monocultura influențează microbiomul plantelor și prezintă o strategie nouă pentru construirea de SynComs țintite pentru combaterea putregaiului Fusarium”, a afirmat prof. Zhu Baoli, autorul corespunzător al studiului.
Comunitățile microbiene concepute rațional nu doar că suprimă patogenii, ci promovează și creșterea plantelor, oferind soluții sustenabile la provocările replantării și reducând suprasolicitarea pesticidelor. Aceste descoperiri fac legătura între ecologia microbiană și practica agricolă, având implicații ample pentru agricultura ecologică și managementul sănătății solului.
Informații suplimentare: Hongling Qin et al, Decodarea dinamicii microbiomului endofitic: ingineria consorțiilor sintetice antagoniste pentru suprimarea țintită a Fusarium în regimul monocultural, Horticulture Research (2025). DOI: 10.1093/hr/uhaf286
