Wynalazki, dzięki którym w naturalny sposób będzie można chronić uprawy rzepaku przed niektórymi patogenami, opatentowały badaczki z Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach. Ich rozwiązania opierają się na zastosowaniu endofitycznych szczepów bakterii o właściwościach grzybobójczych.
W wyniku działania różnych grzybów plony rzepaku mogą być każdego roku mniejsze nawet o kilkadziesiąt procent. Badaczki z Instytutu Biologii, Biotechnologii i Ochrony Środowiska Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach opracowały dwa rozwiązania, dzięki którym w naturalny sposób będzie można chronić uprawy tej popularnej w Polsce rośliny przed niektórymi patogenami. Zastosowały endofityczne szczepy bakterii o właściwościach grzybobójczych.
Endofityczne, co oznacza, że żyją wewnątrz rośliny. W ramach prowadzonych badań szukamy więc takich rozwiązań, które podpowiada nam sama natura – precyzuje dr hab. Katarzyna Hupert-Kocurek, współautorka patentów.
Wszystko zaczęło się od wyizolowania szczepów bakterii, które były testowane pod kątem cech pozwalających im zwalczać grzyby i wspomagających wzrost roślin. Badania pokazały, że szczepy te nie tylko wpływają na rozwój rośliny, ułatwiając np. pobieranie fosforu czy żelaza z gleby i produkując hormony roślinne, lecz również, co ciekawe, hamują wzrost różnych patogenów.
Biotechnolożki do dalszych testów wybrały rzepak ze względu na jego znaczenie. Roślina ta jest powszechnie stosowana w przemyśle spożywczym, a także do produkcji biopaliw. Jak większość roślin uprawnych jest narażona na działanie wielu patogenów, np. grzyba z rodzaju Rhizoctonia. Okazało się, że w warunkach laboratoryjnych wyizolowane szczepy bakterii, m.in. Priestia megaterium, świetnie radzą sobie z ograniczeniem rozwoju tego konkretnego patogenu.
Nasze zainteresowanie szczepem rosło. Znamy wiele sposobów zwalczania patogenów rzepaku, ale w większości są to metody chemiczne, mające wiele wad. Środki chemiczne mogą oddziaływać na inne organizmy w środowisku, nie tylko na patogeny. Sporo się teraz mówi chociażby o pszczołach. Ponadto drobnoustroje, w tym patogeny, potrafią się uodpornić na środki chemiczne. Nie bez znaczenia jest też ich pozostałość w glebie czy w pożywieniu, dlatego też coraz częściej, zgodnie z założeniami zrównoważonego rolnictwa, ogranicza się ich stosowanie – wyjaśnia Hupert-Kocurek.
Jak dodaje, metody biologiczne mają sporą przewagę i stają się coraz bardziej popularne. Trudno się temu dziwić, ponieważ badania dotyczą szczepów wyizolowanych z roślin funkcjonujących w środowisku naturalnym.
Efekty naszych badań były tak dobre, że postanowiłyśmy je kontynuować, z myślą o wdrożeniu. Wyzwaniem jest opracowanie takiej postaci preparatu grzybobójczego, która pozwoli przetrwać szczepom bakterii od momentu produkcji do aplikacji. Jest wiele metod, jak chociażby liofilizacja czy unieruchomienie bakterii na specjalnym nośniku. Istotna jest także ochrona szczepów przed innymi mikroorganizmami obecnymi w środowisku naturalnym – zauważa badaczka.
Z uwagi na duży potencjał wdrożeniowy opatentowanych rozwiązań, zespół z UŚ planuje nawiązanie współpracy z producentami biopreparatów. W tej chwili bada obecność i ekspresję genów, które pozwalają bakteriom tak skutecznie zwalczać grzyby. Poznanie tych mechanizmów pozwoli lepiej przygotować się do badań nad preparatem, o którym można myśleć w kontekście komercjalizacji.
Małgorzata Kłoskowicz, źródło: UŚ