蛋白抗生素为抗击常见农作物疾病提供了新希望

科学家们已经测试了一种新的方法，可以在不使用对环境有害的化学喷雾剂的情况下，保护农作物免受广泛的破坏性细菌性疾病的侵害。

格拉斯哥大学的一个跨学科团队揭示了一种新方法，该方法可以保护许多重要的农作物免受常见的农杆菌丁香假单胞菌(Pseudomonas syringae，Ps)侵害。

磷和相关细菌物种袭击了英国和全世界的多种重要农作物，包括番茄，奇异果，辣椒，橄榄，大豆和果树，造成了巨大的经济损失。植物病害造成世界作物损失约15%(每年价值1500亿美元)，其中三分之一是由Ps等细菌引起的。Ps物种复合体由50多个已知变体组成，这些变体导致了疫病，斑点和细菌斑点等疾病。一旦细菌感染了农作物的一部分，由于商业农作物品种缺乏遗传多样性，这种疾病就可以迅速传播。

通过基因改造，该团队能够使植物表达针对性的蛋白质抗生素或细菌素。然后，这些植物成功地抵抗了细菌感染，而对植物本身或周围环境没有任何损害。来自植物科学小组Joel Milner博士和细菌学的Daniel Walker教授实验室的研究小组今天在《植物生物技术杂志》上介绍他们的发现。

当前，通过植物育种引入的化学药品，常规抗生素和抗性基因可用于保护植物免受这些细菌的侵害，但它们的成功率有限，并且通常会对环境造成不利影响。随着对使用化学疗法的监管压力增加以及与常规抗生素相关的传播耐药性的风险，迫切需要开发替代策略来对抗农作物中的细菌性疾病。

该团队的研究重点是细菌素普达菌素L1，它是由致病性Ps菌株的无害土壤亲戚生产的。他们能够在测试植物中表达它，并发现它可以抵抗多种类型的Ps细菌。为了做到这一点，研究小组对植物进行了基因改造，以在其整个生命中产生细菌素，这是首次在植物中进行这种改造。

乔尔·米尔纳博士说：“我们的结果提供了原理证明，细菌素在植物中的表达可以提供对细菌疾病的有效抗性。与常规抗生素不同，细菌素具有高度针对性;在这种情况下，它们仅对Ps菌株起作用通过使用细菌素，我们避免了与常规抗生素相关的风险;耐药性将不加区别地扩散到其他细菌;实际上，通过替代常规抗生素，我们消除了耐药性的重要驱动力，甚至可以扩散到人类细菌病原体。 ”

“现在我们知道，细菌素在作物中的表达可以为控制细菌性疾病提供有效的策略，我们正在进行研究，以充分认识到这种新方法的潜力。”

首席合著者威尔·鲁尼博士说：“所有主要细菌物种都产生细菌素，因此我们应该能够将我们的研究作为一个蓝图，以应对马铃薯，水稻和各种水果等农作物中的各种重要细菌性疾病。”。

格拉斯哥大学正在积极寻找潜在的工业合作伙伴，以帮助开发该技术，从而积极探索商业潜力，并已申请专利保护知识产权。

这项研究《工程菌素介导的对植物病原体丁香假单胞菌的抗性》发表在《植物生物技术杂志》上。

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