Študija poudarja potrebo po trajnostnih pristopih, ki krepijo ali obnavljajo koristne mikrobe v tleh, s čimer bi lahko zmanjšali uporabo antibiotikov v kmetijstvu in povečali naravno odpornost rastlin proti patogenom.

Mikrobiom tal – poglavitni igralec v zdravju rastlin

Tla okoli korenin, imenovana rizosfera, so bogata z različnimi mikrobi, podobno kot človeški mikrobiom. Korenine rastlin izločajo snovi, ki privlačijo koristne bakterije. Te bakterije sproščajo molekule, ki rastlinam pomagajo pri rasti in hkrati varujejo pred škodljivimi mikrobi, ki povzročajo bolezni. Neravnovesje v tem mikrobnem ekosistemu, znano kot disbioza, lahko negativno vpliva na zdravje rastlin, podobno kot neravnovesje v človeškem črevesnem mikrobiomu vpliva na zdravje ljudi. Pri paradižnikih, ki so bili predmet te raziskave, je bilo ugotovljeno, da disbioza zmanjšuje njihovo odpornost proti boleznim nad tlemi.

Samuel Martins, eden od glavnih raziskovalcev, je pojasnil: "Prejšnje raziskave so že proučevale, kako disbioza v rizosferi vpliva na bolezni korenin. Naša hipoteza je bila, da lahko neravnovesje v rizosferi vpliva tudi na dovzetnost rastline za bolezni na listih."

Učinki antibiotikov na paradižnik

Raziskovalna ekipa je za oslabitev mikrobnega okolja okoli korenin paradižnikov uporabila antibiotik streptomicin. Ta antibiotik je v Evropi prepovedan, a se še vedno uporablja v nekaterih državah, kot sta Amerika in Azija, predvsem pri gojenju paradižnikov v rastlinjakih. Streptomicin so uporabili na tri tedne starih rastlinah paradižnika, nato pa so nanje 24 ur kasneje nanesli škodljive bakterije, da bi preverili, kako se bodo rastline odzvale. Polovici rastlin so nato v 48 urah presadili mikrobiom iz zdravih rastlin.

Paradižniki z disbiozo, ki so prejeli antibiotik, so kazali večje znake bolezni na listih kot kontrolne rastline. Tiste, ki so prejele presaditev mikrobioma, so kazale manj bolezni, vendar izboljšanje ni bilo statistično pomembno. Martins je opozoril, da bi potrebovali več časa za popolno obnovitev zdravega mikrobioma.

Problem disbioze v tleh

Rezultati raziskave jasno kažejo, da lahko disbioza v tleh predstavlja resno težavo za zdravje rastlin. Harsh Bais, raziskovalec z Univerze Delaware, ki ni bil vključen v raziskavo, je primerjal učinke disbioze pri rastlinah z učinki prekomerne uporabe antibiotikov na človeški črevesni mikrobiom, kjer se pogosto pojavljajo zdravstvene težave zaradi neravnovesja.

Rastline, ki so doživele disbiozo, so pokazale izrazito zmanjšanje raznolikosti mikrobov, predvsem cianobakterij, aktinobakterij in pseudomonatov. Rastline, ki so prejele presaditev mikrobioma, so pokazale rahlo izboljšanje raznolikosti in količine mikrobov. Raziskava je prav tako pokazala, da se je pri rastlinah z disbiozo spremenilo izražanje genov, povezanih z obrambo in imunskim odzivom.

Naslednji koraki

Raziskovalci želijo v prihodnosti prepoznati najbolj pommebne mikrobe, katerih odsotnost povečuje dovzetnost rastlin za bolezni. Dodajanje teh mikrobov nazaj v tla bi lahko okrepilo odpornost rastlin proti boleznim, ne da bi se bilo treba zanašati na uporabo antibiotikov. Martins je dejal: "Te ugotovitve poudarjajo potrebo po strategijah, ki ohranjajo ali obnavljajo koristne mikrobne skupnosti in tako povečajo odpornost rastlin proti patogenom."