Invasi Bakteri: Bagaimana Satu Patogen Mengancam Setiap Tanaman di Bumi
Para peneliti di John Innes Center telah menemukan bahwa kapasitas bakteri untuk menyebarkan penyakit pada tanaman lebih luas dibandingkan yang diketahui sebelumnya.
Dengan menggunakan Pseudomonas syringae, mereka menemukan bahwa racun syringomycin mempengaruhi tanaman berbunga dan tidak berbunga, menunjukkan potensi besar patogen ini menginfeksi beragam tanaman. jenis.
Penyakit Bakteri Menyebar pada Tanaman
Bakteri mungkin mampu menyebarkan penyakit ke lebih banyak spesies tanaman daripada yang diperkirakan sebelumnya, menurut penelitian baru.
Para ilmuwan di John Innes Center menggunakan pendekatan evolusi untuk mempelajari keanekaragaman Pseudomonas syringaepatogen tanaman yang dikenal menginfeksi berbagai tanaman, untuk mengeksplorasi bagaimana ia menargetkan spesies tanaman yang berkerabat jauh.
Efek Patogen pada Tanaman Tidak Berbunga
Tim peneliti Dr. Phil Carella berfokus pada toksin bakteri syringomycin, yang diproduksi oleh bakteri yang sangat menular P.syringae strain, dan menguji pengaruhnya pada tanaman berbunga dan tidak berbunga.
Percobaan mengungkapkan bahwa syringomycin sangat beracun bagi tanaman tidak berbunga, yang diwakili oleh spesies lumut hati dan pakis, menyebabkan kerusakan jaringan dan memicu aktivitas gen yang berhubungan dengan stres.
Efek ini bahkan lebih penting untuk infeksi pada tanaman tidak berbunga dibandingkan dengan tanaman berbunga, hal ini cukup mengejutkan karena pemahaman kita saat ini tentang bagaimana bakteri patogen (penyebab penyakit) memanipulasi tanaman inang berpusat pada tanaman berbunga yang mencakup beberapa bakteri utama kita. tanaman.
Dengan menampilkan spesies yang tidak berbunga, penelitian yang dipublikasikan hari ini (19 Desember) di Host Sel & Mikrobamenambah semakin banyak penelitian yang menunjukkan bagaimana bakteri patogen mempunyai potensi untuk menjajah tanaman yang berkerabat jauh.
“Setiap spesies tumbuhan yang digunakan dalam penelitian ini memiliki riwayat hidup yang berbeda sejak terakhir kali mereka memiliki nenek moyang yang sama 500 juta tahun lalu. Namun, satu kelompok patogen dapat menginfeksi masing-masing patogen menggunakan serangkaian faktor patogenisitas yang sama,” kata Dr. Carella.
Virulensi Umum pada Spesies Tumbuhan
“Hasil kami menunjukkan bahwa virulensi patogen mungkin lebih umum terjadi pada tanaman dibandingkan yang diyakini sebelumnya,” tambahnya.
Para peneliti berhipotesis demikian P.syringae virulensi berpusat pada proses mendasar yang terjadi di Kerajaan Tumbuhan. Dalam kasus ini, toksin syringomycin kemungkinan mengganggu membran sel di setiap tanaman yang diuji.
Terkadang tumbuhan yang tidak berbunga dianggap kurang canggih dibandingkan tumbuhan berbunga yang muncul belakangan dalam sejarah evolusi, namun penelitian ini menekankan pentingnya menganalisis keseluruhan dunia tumbuhan untuk memahami mekanisme dan proses mendasar yang dapat diterapkan untuk mempertahankan tanaman pangan dari penyakit. .
Implikasinya bagi Penelitian Pertanian
“Secara keseluruhan, penelitian kami menunjukkan bahwa keragaman tanaman dapat mengungkap pengetahuan berguna tentang interaksi patogen tanaman secara umum, yang berguna untuk penelitian penyakit tanaman. Kita tidak memakan lumut hati, namun lumut hati dapat mengajarkan kita banyak hal tentang mekanisme inti virulensi dari patogen-patogen penting,” pengamatan Dr. Carella.
Langkah selanjutnya dalam penelitian ini adalah mengeksplorasi peran toksin dalam mendorong penyebaran bakteri, dan bagaimana toksin bekerja sama dengan protein efektor bakteri untuk menyebabkan penyakit.
Pertanyaan penelitian lain yang menarik untuk dieksplorasi adalah mengapa beberapa hal tersebut terjadi P.syringae populasi tidak membawa racun.
Kelompok ini juga akan memperluas keanekaragaman tanaman yang digunakan dalam percobaan untuk mencari tanaman yang tahan terhadap bakteri patogen.
Referensi: “Toksin nekrotikan memungkinkan infeksi Pseudomonas syringae pada tanaman yang berbeda secara evolusioner” oleh Kristina Grenz, Khong-Sam Chia, Emma K. Turley, Alexa S. Tyszka, Rebecca E. Atkinson, Jacob Reeves, Martin Vickers, Martin Rejzek, Joseph F .Walker dan Philip Carella, 19 Desember 2024, Host Sel & Mikroba.
DOI: 10.1016/j.chom.2024.11.014
