生物黑客有助于保护作物免受真菌的攻击
有害真菌引起巨大的农业损失。传统技术防治涉及使用有毒的杀菌剂。卡尔斯鲁厄理工学院的研究人员(装备),与合作伙伴来自德国、法国和瑞士DialogProTec项目,开发了环境安全的替代品,病原体的化学与工厂的沟通技巧。现在的研究已经完成,准备好使用新技术。
首先,树叶变成褐色,然后整个葡萄藤死亡。一个叫做光电子能谱是真菌感染威胁葡萄酒产量在欧洲和每年导致数百万的损失酿酒师。”这种疾病自中世纪以来一直在欧洲南部,但它从未扮演了主要的角色,”亚历山德拉狼从装备的植物研究所,博士说这坐标DialogProTec项目。“但由于气候变化,真菌现在遇到许多植物气候压力削弱了。“传统植物保护通常涉及使用有毒的杀真菌剂抗真菌光电子能谱等疾病。在DialogProTec,研究人员已经开发出一种全新的方法,这种方法没有任何对环境有害的毒素。”在自然界中,生物利用化学信号进行交互。我们已经能够识别宿主和病原体之间的一些信号,操纵他们,”狼说。他补充说,这种“biohack”是准确的和有效的,最小的生态足迹。
开发新方法,KIT-led项目建立一个跨学科研究网络包括植物学专家,真菌遗传学、微系统技术、有机化学和农业科学。网络使用大约20000个真菌菌株收集的生物技术和药物研究所(IBFW)从装备在凯泽斯劳滕和大约6000个植物物种。
与高科技跟踪信号物质
研究人员不需要处理整个植物和真菌识别和利用正确的信号。相反,他们曾与单个细胞。微流体芯片联合开发工具包的微结构技术研究所担任一个微型生态系统的基础。“我们把植物和真菌细胞芯片几平方厘米大小,这样他们不能进入身体接触但可以通过微流控化学电流相互作用,“基督教Metzger说植物研究所工具包。“为了使这种交互可见,我们装备植物细胞中的遗传物质基因开关和荧光基因。当一个化学信号激活免疫系统,我们可以测量绿色荧光。从野生葡萄藤、“基因开关的研究人员曾发现一个特别活跃的免疫反应。
植物疫苗接种可以进行测试了
在他们的调查中,研究人员首先解码化学真菌和植物之间的通信,伴随着一种真菌攻击。他们确定的一件事是真菌使用信号物质抑制植物的免疫反应。“他们的化学相互作用的长期进化过程,一旦产生真菌检测特定的压力来自植物的信号,”教授彼得·尼克解释道,项目负责人和植物研究所。团队然后确定分子可以用来激活免疫应答。“当我们使用它们对植物保护、植物通常可以防止真菌。你可以把它作为植物接种疫苗,”尼克说。
DialogProTec的创新技术已经进入实际使用和即将被测试。除了他们的工作在一个替代杀菌剂,项目团队也开发新的方法来促进植物生长或战斗杂草,在信号物质也可能在未来取代有毒的除草剂。
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