В современных условиях жизни пестициды крайне необходимы. Они не только защищают сельскохозяйственные культуры и повышают их урожайность, но и предотвращают засорение линий электропередач и автомагистралей растительностью. Синтетические пестициды имеют свои недостатки, такие как токсичность, которая может угрожать экосистемам. Например, сокращение популяций пчел во всем мире по крайней мере частично связано с применением определенных классов пестицидов. Вот почему некоторые ученые экспериментируют с другими видами пестицидов. Вместо токсичных химических препаратов исследователи из Кардиффского университета (Великобритания) изучают возможность использования органических пестицидов — бактерий, которые защищают сельскохозяйственные культуры от заболеваний.

Биопестициды, разрабатываемые на основе бактерий или веществ, полученных из бактерий, не являются чем-то новым. В 1990-х экспериментировали с бактериями буркхолдериями (Burkholderia ambifaria), которые продуцируют один или несколько антибиотиков, активных против широкого спектра патогенных грибковых заболеваний растений. Данные антибиотики во многих случаях подавляют заболевания, а их использование в биоконтроле может стать эффективной заменой химическим пестицидам, представляющим опасность для здоровья человека и окружающей среды. Однако применение данных биопестицидов стало причиной инфекций легких у людей с муковисцидозом (МВ), что привело к их изъятию с рынка биологических антибиотиков.

Группа ученых из Кардиффского университета, возглавляемая профессором Эшваром Махентхиралингамом, планируют использовать биопестицидные свойства буркхолдерий, одновременно контролируя неблагоприятные воздействия, которые они могут оказать здоровью некоторых людей. В течение многих лет они изучали взаимодействие буркхолдерий с растениями, чтобы выяснить, как они защищают растения от болезней.

Фото 1. Модифицированные бактерии могут защитить урожаи и заменить токсичные пестициды

Исследователи секвенировали геном бактерий, идентифицируя ген, производящий антибиотик буркхольдерии под названием Cepacin. Последующие тесты показали, что ген защищает растения от выпревания сеянцев (грибковое заболевание, поражающее семена и проростки).

Как отметил господин Махентхиралингам, биопестицидные бактерии расщепляют свою геномную ДНК на 3 фрагмента, которые называются репликоны.

Удалив наименьший из трех репликонов, научные сотрудники создали мутантный штамм, который продемонстрировал эффективные биопестицидные свойства. Во время экспериментов, проведенных с мышами, было отмечено, что мутантный штамм не сохраняется у животных с легочными инфекциями. Это позволяет предположить, что в будущем аналогичные штаммы могут защитить сельскохозяйственны культуры, не вызывая проблем со здоровьем.

«Полезные бактерии, такие как Burkholderia, которые естественным образом развивались вместе с растениями, играют ключевую роль в будущем. Мы должны понимать риски, смягчать их находить баланс, который выгоден всем. Мы надеемся преобразовать буркхолдерию таким образом, чтобы она стала жизнеспособной в качестве эффективного биопестицида для производства более безопасных для здоровья с/х культур без применения химических препаратов», — заявил профессор.

 

*по информации из открытых источников

 

Читайте также:

Бразильские исследователи разработали инсектицидное масло нони

Европейские исследователи идентифицировали гены устойчивости к Albugo Candida