Природная альтернатива пестицидам: бактерии Streptomyces для защиты растений

Бактерии Streptomyces, широко используемые в производстве антибиотиков для человека и обитающие в почве диких и культурных растений, могут стать экологичной альтернативой пестицидам. Об этом пишут французские ученые в обзоре, опубликованном 1 декабря в журнале Trends in Plant Science. Помимо защиты растений от грибковых и других угроз, Streptomyces поддерживают здоровье корней и стимулируют рост растений. Шесть различных сельскохозяйственных продуктов уже используют Streptomyces или их производные метаболиты.

"Streptomyces действительно могут производить широкий спектр молекул с биоактивными свойствами, — говорит ведущий автор Томас Рей. — Это уникальный род микробов, который может делать для растений так много разных вещей, и он имеет потенциал стать краеугольным камнем в устойчивой защите урожая".

Streptomyces чаще всего встречаются в верхнем слое почвы и внутри корней растений. Их основное применение — производство антибиотиков для лечения серьезных инфекций, таких как туберкулез. Однако новые достижения в синтетической биологии позволили ученым использовать медицинские наработки для применения штаммов Streptomyces в сельском хозяйстве. Известно, что этот микроб стимулирует рост корней, контролирует распространение почвенных вредителей и может детоксифицировать вредные микотоксины, вырабатываемые некоторыми грибами, которые губят урожай зерновых.

"Почва вокруг растений богата удивительно разнообразными микробами, — отмечает Рей. — Но нам еще предстоит найти способы точно изучить, как эти микробы и выделяемые ими вещества взаимодействуют с окружающей средой и разными частями растения, чтобы перенести эти знания на культуры, которым действительно пойдет на пользу контакт с Streptomyces".

Ученые осознают серьезные риски при использовании штаммов Streptomyces. Поскольку Streptomyces — источник антибиотиков для медицины, необходимо избегать попадания в окружающую среду штаммов, производящих антибиотики, чтобы не дать вредным для человека или животных бактериям возможности адаптироваться к ним. Статус мутантных или отредактированных на геномном уровне штаммов Streptomyces с точки зрения регистрации и применения в окружающей среде еще предстоит определить. Несмотря на эти потенциальные проблемы, предыдущие фармацевтические и медицинские исследования Streptomyces закладывают основу для их сельскохозяйственного применения.

"Использование микробов для защиты растений — новая тенденция, и Streptomyces — не единственный тип микробов, который можно использовать для биоконтроля, — говорит Рей. — Но Streptomyces уникальны тем, что это один из немногих микробов, который можно изучать как в фармакологии, так и в сельском хозяйстве, и мы находимся в хорошей позиции, чтобы использовать эти новые исследования на благо сельского хозяйства".