Litter žuželke lahko ščitijo čokolado

Anonim

Tisti, ki hrepenijo po piškotih ali vročem kakavu, so veseli, da slišijo, da so premalo majhen junaki, da bi lahko zaščitili svetovno oskrbo s čokolado. Znanstveniki na Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) v Panami so ugotovili, da izpostavitev rastlin baby cacao mikrobom iz zdravih rastlin odraslih cacao zmanjša možnost rastline za okužbo z resnim patogenom kakaoa, Phytopthora palmivora, za polovico. Študija raziskovalcev je bila objavljena v Zborniku kraljeve družbe B 5. julija.

"Ko so človeški dojenčki skozi rojstni kanal, njihova telesa zbirajo zbirko bakterij in gliv od svoje matere. Ti mikrobi okrepijo imunski sistem in otroka postanejo bolj zdravi", je dejala Natalie Christian, doktorica študija na univerzi v Indiani in svinec avtor prispevka. "Pokazali smo, da se v rastlinah dogajajo podobni procesi: odrasli kakavovi drevesci tudi skozi zaščitne mikrobe prenašajo v rastline baby cacao."

Raziskovalci na STRI so raziskali interakcije med rastlinami in njihovimi mikrobi v zadnjih 20 letih. Najprej so pokazali, da v tropskih gozdovih, kjer raste kakav, vsakemu listu pripelje na stotine različnih gliv in bakterij, ter da uporaba mikroorganizmov, ki jih koristijo, pusti v terapevtskih posegih zaščiteno kakao od bolezni. Raziskovalci so ugotovili, da posebne glivične vrste, kot je Colletotrichum tropicale, ščitijo rastline pred sovražniki - patogene in žuželke, ki jih pojedo. Raziskave na STRI so tudi pokazale, da tako kot pri ljudeh mikrobi spodbujajo sposobnost rastlin, da se branijo in dokazujejo obseg in obseg učinka endofitov na genetski izraz gostitelja.

30. junija je po delu, objavljenem v znanstveni reviji Narava po STRI-u, doktoratu Scott Mangan, skupina 50 raziskovalcev iz 12 držav objavila članek v znanosti (vodilni avtor Joe LaManna, univerza Washington v St. Louisu) da so bližnji rastlinski sorodniki slabi sosedje in da so negativni medsebojni vplivi med sorodniki v tropih močnejši, kar lahko pojasni, zakaj so tropski gozdovi tako bogati v raznolikosti vrst: Ker rastline ne počnejo dobro ob svojih sorodnikih, je več prostora za ne-sorodniki za izpolnjevanje.

"Kje dobiš gradnjo katere koli vrste, dobiš gradnjo slabih fantov, njihovih sovražnikov, " je povedal znanstvenik in sodelavec STRI Allen Herre. "Majhno drevo lahko okuži svoje otroke s patogeni, ki jih lahko ubijejo, če so preblizu. V tej najnovejši študiji kažejo, da lahko starši tudi pozitivno vplivajo na oskrbo dojenčkov z dobro mikrobioto."

Ekipa je v sterilnih komorah najprej zrasla cacao rastline iz sterilnih semen, tako da v njihovih listih niso imeli rezidnih glivic. Nato so razdelili otroške rastline v skupine, tako da so v enem nizu loncev dali mrtve liste iz zdravih rastlin iz kakavov, mešali listje iz gozdnega dna v drugem nizu in nobenih listov v tretjem sklopu, s čimer so različne skupine mikrobov prinesle prvo možnost, da pristanejo in kolonizirati "deviško" listje mladih rastlin.

Potem so raziskovalci vzeli rastline v gozd, ki posnemajo naravni proces, s katerim se mladi listi postopoma kolonizirajo z glivami, ki se vrtijo v zraku ali so v kapljicah vode ob dežju. Na koncu je ekipa prinesla sadike nazaj v rastlinjak in jih okužila s patogenom Phytopthora palmivora (dobesedno, "rastlinski uničevalec"), ki predstavlja 10 do 20 odstotkov izgube pri proizvodnji kakava po vsem svetu.

Tri tedne pozneje so se lotili škode. Rastline, izpostavljene zdravim listom kakava, so imele znatno manj škode kot rastline, ki se gojijo brez izpostavljenosti. Poleg tega so listi sadik, ki se gojijo s listnatimi odpadki iz zdravih rastlin kakavov, pokazali le polovico škode, ki jo povzročajo rastline, pridelane z mešanimi lističi iz gozdnega poda.

Da bi ugotovili, ali je ta rezultat mogoče razložiti z mikrobi znotraj listov, je ekipa uporabljala dve različni metodi: tradicionalni način postavljanja listov listov na agar-obložene petri plošče, da bi videli, katere glivice so rasle in neposredno zaporedje DNK iz površinsko steriliziranih listov.

"Ugotovili smo, tako z gojenjem mikrobov iz listov in tudi z neposrednim zaporedjem glivičnih DNK iz rastlinskega tkiva, da je bila ena od najpogostejših glivic na sadikih kakavov njihova zaščita, Colletotricum tropicale. In ne samo to, ampak tudi veliko bolj pogosti na listih mladih rastlin, ki se gojijo z listnimi odpadki iz zdravih odraslih kakaoov, "je dejal Christian. "Kaj to pomeni, da lahko C. tropicale iz listnega drevesa odraslih dreves hitro vstopi v mlade liste in množi druge mikrobe, vključno s patogeni, in tako ohranja kolonizacijo."

"To nam ni samo pokazalo, da lahko začetek sadik, obkroženih z listi zdravih odraslih, močno izboljša njihovo zdravje - rezultat, ki je potencialno zelo pomemben za industrijo kakava, prvič, začenjamo razumeti, kako se mikrobne skupnosti sestavljajo na listih kakava in druge vrste v naravi in ​​kaj lahko vpliva na njihovo sposobnost zaščite rastlin, "je dejal Herre.

menu
menu