Maistinių augalų augalų patogenai (fitopatogenai) yra pagrindinis žemės ūkio produkcijos apribojimas visame pasaulyje. Šie fitopatogenai yra atsakingi už didžiulius derliaus nuostolius prieš derliaus nuėmimą, sandėliavimą ir pasėlių transportavimą. Apskaičiuota, kad pasaulyje dėl augalų ligų kasmet prarandama 20–30 % pasėlių.1 Tarp fitopatogenų yra daugiau nei 200 fitobakterijų rūšių.2 Nors buvo taikomos skirtingos šių fitopatogenų kontrolės strategijos, jos išlieka iššūkis žemės ūkio gamybai.
Dažniausiai naudojamos kontrolės strategijos yra antibiotikai (pvz., streptomicinas) ir vario pagrindu pagaminti junginiai. Tačiau plačiai paplitęs antibiotikų naudojimas žemės ūkyje paskatino kelių fitopatogenų atsparumą antibiotikams. Atsparumas streptomicinui buvo pastebėtas Ervinija, Pseudomonas bei Xanthomonas spp. Šių fitopatogenų atsparumo antibiotikams genai (pvz., strAB) gali būti pernešami horizontaliai, todėl gali plisti atsparumas antibiotikams. Nuolatinis vario naudojimas lemia jo kaupimąsi aplinkoje, o tai siejama su žmonių sveikatos problemomis, toksišku poveikiu florai ir faunai bei variui atsparių fitopatogenų vystymuisi. Žmonių ir gyvūnų sveikatos problemos, kurios buvo susijusios su vario toksiškumas įtraukti virškinimo trakto, kepenų, reprodukcinės sistemos ir neurodegeneraciniai sutrikimai, tokie kaip Alzheimerio liga. Indijos vaikystės cirozė yra sutrikimas, siejamas su dideliu vario kiekiu genetiškai jautriems asmenims. Taip pat buvo pranešta, kad vario sukeltas toksiškumas pablogina laipiojimo galimybes ir padidina mirtingumą Drosophila melanogaster. Vario pertekliaus augaluose simptomai yra sutrikęs šaknų ir ūglių augimas, chlorozė, pažeisti fotosintezės pigmentai ir kartais mirtis.
Dirvožemio užteršimas variu pažeidė fotosintezės pigmentus ir sutrikdė trijų daržovių augimą bei dujų mainus (Brassica alboglabra, Brassica chinensis bei Chrizantemų koronariumas). Taip pat nustatyta, kad vario oksido nanodalelės trukdo daigumui ir vasarinių miežių šaknų bei ūglių augimui (Barley sativum distichum). Atsparumas vario pagrindu pagamintiems baktericidams taip pat yra iššūkis kovojant su fitopatogenais. Atsparumas variui buvo pastebėtas keliuose fitopatogenuose, įskaitant Pseudomonas bei Xanthomonas spp.
Vienas tyrimas parodė, kad 80% iš 35 Pseudomonas syringae p.v. Phaseolicola atmainos, išskirtos iš stambiųjų pupelių laukų, pasižymėjo atsparumu variui. Tai kelia didžiulį susirūpinimą, atsižvelgiant į tai, kad vario naudojimas yra pagrindinis šių fitopatogenų kontrolės metodas. Kai kurios šalys uždraudė arba apribojo vario pagrindu pagamintų augalų apsaugos junginių naudojimą. Dėl to buvo svarstomos ir ištirtos naujos kontrolės strategijos. Tai apima bakteriofagų, kaip galimų biokontrolės agentų, naudojimą.
Bakteriofagai (fagai) yra virusai, galintys daugintis bakterijų ląstelėse. Susidomėjimas fagais, kaip biokontrolės agentais, yra susijęs su jų netoksiškumu eukariotų ląstelėms, savireplikacija, šeimininko specifiškumu, gebėjimu įveikti atsparumą ir gamybos paprastumu. Ypač fagų kokteiliai yra perspektyvi galimybė praplėsti fagų šeimininkų asortimentą, apriboti bakterijų atsparumo atsiradimą, išlaikant fagų lizinį aktyvumą. Todėl svarbu, kad fago kokteiliui sudaryti naudojamas dizainas būtų veiksmingiausias kokteilis prieš patogeną. Taip pat labai svarbu, kad formuojant ir naudojant fagų kokteilį būtų atsižvelgta į tam tikrus veiksnius: jų stabilumą, sudėtingų kokteilių gamybos laiką ir kainą, galimą poveikį netikslinėms bakterijoms, fagų panaudojimo laiką ir išlikimą augale. aplinką. Norint užtikrinti, kad kokteilio veiksmingumas būtų išlaikytas dėl fagų dinamiškumo, būtina nuolatinė stebėsena. Nors fagų kokteiliai laikomi patikima fitobakterijų biokontrolės strategija, reikia atlikti daugiau tyrimų, kad būtų galima suprasti sudėtingą fagų ir bakterijų sąveiką augalų aplinkoje ir įveikti technines kliūtis.
Nuoroda: Kering, KK, Kibii, BJ ir Wei, H. (2019), Fitobakterijų biokontrolė bakteriofagų kokteiliais. Kenkėjas. Vald. Sci., 75: 1775-1781. https://doi.org/10.1002/ps.5324
