Litterbugs kan beskytte sjokoladeforsyningen

Anonim

De som ønsker brownies eller varm kakao, kan gjerne høre at helter som er for små til å se, kan bidra til å beskytte verdens sjokoladeforsyning. Forskere ved det Smithsonian Tropical Research Institute (STRI) i Panama fant at eksponering av baby kakao planter til mikrober fra raske voksne kakao planter reduserte anleggets sjanse for å bli smittet med det alvorlige kakaopatogenet Phytopthora palmivora, med halvparten. Forskernes studie ble publisert i Det kongelige samfunns Foredrag B den 5. juli.

"Når menneskelige babyer passerer gjennom fødselskanalen, henter kroppene deres en serie bakterier og sopp fra deres mor. Disse mikroberene styrker immunforsvaret og gjør babyen sunnere, sier Natalie Christian, doktorgradsstudent ved University of Indiana og leder forfatter av papiret. "Vi viste at en analog prosess skjer i planter: voksne kakao trær passerer også langs beskyttende mikrober til baby kakao planter."

Forskere ved STRI har undersøkt samspillet mellom planter og mikrober de siste 20 årene. De var de første som viste at i tropiske skoger, hvor kakao vokser, er hvert blad hjem for hundrevis av forskjellige sopp og bakterier, og det å bruke nyttige mikrober til blader i feltbehandlinger, beskyttet kakao fra sykdom. Forskere fant at spesifikke sopparter, som Colletotrichum tropicale, beskytter planter fra deres fiender - patogener og insekter som spiser dem. Forskning hos STRI har også vist at, som hos mennesker, stimulerer mikrober planters evne til å forsvare seg og har vist omfanget og omfanget av endofytvirkninger på vertsgenetisk ekspresjon.

Den 30. juni publiserte en gruppe på 50 forskere fra 12 land en utgave av Science (hovedforfatter, Joe LaManna, Washington University i St. Louis), etter publisering i naturvitenskapelig tidsskrift Nature by STRI postdoktorand Scott Mikan. viser at nærstående slektninger gjør dårlige naboer, og at de negative samspillene mellom slektninger er sterkere i tropene, noe som kan forklare hvorfor tropiske skoger er så rike på arterdiversitet: Fordi planter ikke har det bra ved siden av sine slektninger, er det mer plass til ikke-slektninger å fylle.

"Hvor du får en oppbygging av en bestemt art, får du en oppbygging av de onde gutta, deres fiender, " sa STRIs stabsforsker og medforfatter Allen Herre. "Et morte kan infisere sine babyer med patogener som kan drepe dem hvis de er for nær. I denne siste studien viser vi at foreldre også kan få en positiv effekt ved å levere babyer med god mikrobiota."

Teamet vokste først cacao planter fra sterile frø i sterile kamre, slik at de ikke hadde bosatt sopp i bladene sine. Deretter delte de babyplantene i grupper, og døde blader fra sunne kakaoplanter i ett sett med potter, blandede blader fra skoggulvet i et annet sett og ingen blader i det tredje settet, noe som gir forskjellige sett med mikrober den første muligheten til å lande på og kolonisere de "jomfruelige" bladene av de unge plantene.

Derefter tok forskerne plantene ut i skogen, og etterlignet den naturlige prosessen der unge blader gradvis koloniseres av sopp som virvler i luften eller er inneholdt i vanndråper når det regner. Til slutt tok teamet plantene tilbake i drivhuset og smittet dem med patogenet Phytopthora palmivora, (bokstavelig talt "plantevernør"), som står for 10-20 prosent av tapet i kakaoproduksjonen over hele verden.

Tre uker senere tok de oversikt over skaden. Planter utsatt for sunne kakaoblader opplevde betydelig mindre skade enn planter dyrket uten eksponering. I tillegg viste bladene av plantene som ble dyrket med bladskull fra sunne kakaoplantene bare halvparten av skaden som ble oppdratt av planter som ble dyrket med blandet løv fra skoggulvet.

For å se om dette resultatet kunne forklares av mikroberene inne i bladene, brukte laget to forskjellige metoder: Den tradisjonelle metoden for å plassere bladbrikker på agarbelagte petriplater for å se hvilke sopp som vokste og direkte sekvensering av DNA fra overflatemunstiliserte blader .

"Vi oppdaget både ved å dyrke mikrober fra bladene og også ved direkte sekvensering av sopp DNA fra plantevev, at en av de vanligste soppene på kakaoplantene var deres protektor, Colletotricum tropicale. Og ikke bare det, men det var også mye mer vanlig på blader av unge planter dyrket med bladskull fra sunne kakao voksne, sier Christian. "Hva dette betyr er at C. tropisk fra bladkull fra voksentrær er i stand til å raskt komme inn i unge blader og kaste ut andre mikrober, inkludert patogener, og dermed holde dem fra koloniserende."

"Ikke bare viste dette oss at startende plantedyr som er omgitt av blader fra friske voksne, kan forbedre helsen sin - et resultat som er potensielt svært viktig for kakaosektoren - for første gang begynner vi å forstå hvordan mikrobielle samfunn samler på blader av kakao og andre arter i naturen, og hva som kan påvirke deres evne til å beskytte planter, sier Herre.

menu
menu