การศึกษาใหม่เกี่ยวกับบทบาทของจุลินทรีย์ที่มีต่อใบพืชแสดงให้เห็นว่าการให้ปุ๋ยพืชผลอาจทำให้อ่อนแอต่อโรคได้มากขึ้น นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ พบว่าการฉีดพ่นมะเขือเทศด้วยจุลินทรีย์จากมะเขือเทศที่มีสุขภาพดีป้องกันพวกมันจากแบคทีเรียที่ก่อให้เกิดโรค แต่การใส่ปุ๋ยมะเขือเทศล่วงหน้าทำให้การป้องกันนั้นไร้ผล ส่งผลให้จำนวนจุลินทรีย์ก่อโรคบนใบพืชเพิ่มขึ้น
ในขณะที่นักวิจัยยังไม่ทราบว่าจำนวนแบคทีเรียที่ไม่ดี
บนใบที่เพิ่มขึ้นทำให้มะเขือเทศป่วยจริงหรือไม่ แต่การศึกษาแสดงให้เห็นชัดเจนว่าปุ๋ยทำให้ชุมชนจุลินทรีย์บนใบไม่สมดุล ซึ่งอาจทำให้สิ่งมีชีวิตที่ก่อให้เกิดโรคเข้าสู่พืชได้ ผู้เขียนอาวุโส Britt Koskella ผู้ช่วยศาสตราจารย์ของ UC Berkeley กล่าวว่า “เมื่อเราเปลี่ยนสภาพแวดล้อมของสารอาหารที่พืชอยู่ในนั้น เรากำลังเปลี่ยนแปลงการปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชและไมโครไบโอมโดยพื้นฐาน และที่สำคัญคือการปกป้องไมโครไบโอมเป็นสื่อกลางของปฏิกิริยาระหว่างพืชและจุลินทรีย์ตามธรรมชาติ ของชีววิทยาเชิงบูรณาการ
ผลของปุ๋ยไม่ได้เป็นเพียงความประหลาดใจเพียงอย่างเดียวจากการศึกษานี้ Koskella กล่าว เธอและผู้ร่วมเขียนบท Maureen Berg ซึ่งเป็นนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษา กำลังตรวจสอบว่าความหนาแน่นของชุมชนจุลินทรีย์บนใบส่งผลต่อการต้านทานโรคของพืชอย่างไร และพบว่าการฉีดพ่นจุลินทรีย์ที่เป็นประโยชน์ในปริมาณที่น้อยกว่ามักจะมีประสิทธิภาพในการป้องกันมากกว่า พืชจากการติดเชื้อมากกว่าปริมาณที่สูงกว่า เบิร์กพ่นใบด้วยชุมชนจุลินทรีย์เทียมที่ประกอบด้วยแบคทีเรีย 12 สายพันธุ์ที่นำมาจากไมโครไบโอมตามธรรมชาติของมะเขือเทศที่มีสุขภาพดี
“เราพบว่าชุมชนที่มีการป้องกันมากที่สุดคือกลุ่มยาเจือจาง ความเข้มข้นน้อยที่สุด และปริมาณยาที่ต่ำที่สุด” เธอกล่าว “สิ่งนี้ไม่ได้เกิดขึ้นโดยสัญชาตญาณอย่างสมบูรณ์ ปริมาณปานกลางให้การป้องกันปานกลางและปริมาณสูงสุดมีการป้องกันน้อยที่สุด”
โปรไบโอติกสำหรับพืช
เหตุผลไม่ชัดเจน แต่การค้นพบนี้มีความสำคัญเนื่องจากเกษตรกรอินทรีย์กำลังพูดถึงการฉีดพ่นพืชผลด้วยโปรไบโอติกเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตและการป้องกันโรคที่ดีขึ้น เช่นเดียวกับที่มนุษย์บริโภคโปรไบโอติกที่มีจุลินทรีย์ “ดี” ด้วยความหวังว่าจะมีสุขภาพที่ดีขึ้น
Koskella กล่าวว่า “ความจริงที่ว่าเราเห็นผลในขนาดที่ต่ำกว่า / การป้องกันที่สูงขึ้นนี้แสดงให้เห็นว่ามันไม่ง่ายเหมือนเพียงแค่โยนจุลินทรีย์จำนวนมากขึ้น” “มีงานมากมายที่ต้องทำเพื่อทำความเข้าใจวิธีการใช้โปรไบโอติกจากพืช”
เธอและเบิร์กจะรายงานการค้นพบของพวกเขาในวารสาร Current Biologyฉบับพิมพ์วันที่ 6 สิงหาคม บทความจะถูกโพสต์ออนไลน์ 26 กรกฎาคม Koskella มุ่งเน้นไปที่ microbiomes เหนือพื้นดินของพืชหรือ Phyllosphere ซึ่งเป็นชุมชนที่เข้าใจได้ไม่ดีเมื่อเทียบกับ microbiome ใต้พื้นดินที่ได้รับการศึกษามาอย่างดีซึ่งเกี่ยวข้องกับรากพืช rhizosphere นักวิจัยกำลังค้นพบกิจกรรมที่ไม่สงสัยในจุลินทรีย์ไฟโลสเฟียร์ รวมถึงแบคทีเรียบางชนิดที่ตรึงไนโตรเจนจากอากาศ เช่น แบคทีเรียที่เกี่ยวข้องกับราก การศึกษาจำนวนมากได้แสดงให้เห็นว่าชุมชนจุลินทรีย์ในรากสามารถส่งเสริมการดูดซึมสารอาหารของพืช การเจริญเติบโต และการต้านทานโรค และ Koskella กำลังตรวจสอบว่าสิ่งนี้เป็นจริงสำหรับ microbiome เหนือพื้นดินหรือไม่
การทดลองของเธอเกี่ยวข้องกับการรักษาพืชผลด้วยโปรไบโอติก และสามารถช่วยตอบคำถามเช่น: อะไรคือส่วนผสมของแบคทีเรียที่เหมาะสมสำหรับพืชแต่ละชนิด? วิธีที่ดีที่สุดในการใช้มิกซ์ที่เหมาะสมนี้คืออะไร?
เพื่อตรวจสอบคำถามเหล่านี้ Koskella และ Berg เริ่มต้นด้วยการสุ่มตัวอย่างจุลินทรีย์ใบธรรมชาติของมะเขือเทศที่มีสุขภาพดีที่ปลูกในทุ่งกลางแจ้งที่ UC Davis
จากนั้นพวกเขาก็ฉีดพ่นส่วนผสมบนต้นมะเขือเทศปลอดเชื้อในห้องเจริญเติบโตที่ UC Berkeley และอีกหนึ่งสัปดาห์ต่อมาฉีดใบที่มีแบคทีเรีย Pseudomonas syringae ซึ่งทำให้เกิดจุดมะเขือเทศ ซึ่งเป็นปัญหาสำคัญที่ต้องรักษาด้วยยาฆ่าแมลง ชุมชนจุลินทรีย์ใหม่ในมะเขือเทศได้ปกป้องพืชจากการล่าอาณานิคมโดยเชื้อโรค แม้ว่าชุมชนจุลินทรีย์ที่ได้จากไร่มะเขือเทศบางแห่งจะทำงานได้ดีกว่าไมโครไบโอมจากไร่อื่นๆ
Koskella กล่าวว่า “ชุมชนจุลินทรีย์ใน Phyllosphere นี้ เหมือนกับผิวหนังของเรา เป็นด่านแรกในการป้องกันโรค ดังนั้นเราคาดว่าจะได้รับการปกป้อง แม้ว่าเราจะไม่ทราบแน่ชัดก็ตาม
Credit : hospitalitylawcheckin.com iawmontreal.org corsaworkshop.com awesomeology.org partyclips.net slimawayplan.com bawdrip.info endlessinnovationblog.com equivatexacomsds.com nitehawkvision.com
