Planzepathogenen (Phytopathogene) vu Liewensmëttelkulturen sinn eng grouss Beschränkung fir landwirtschaftlech Produktioun weltwäit. Dës Phytopathogene si verantwortlech fir enorm Ausbezuelungsverloschter wärend der Pre-Ernte, Lagerung an Transport vu Kulturen. Et gouf geschat datt weltwäit 20-30% vun de Kulturen jäerlech duerch Planzekrankheeten verluer ginn.1 Ënnert de Phytopathogene ginn et méi wéi 200 Arten vu Phytobakterien.2 Obwuel verschidde Strategien applizéiert goufen fir dës Phytopathogenen ze kontrolléieren, bleiwen se eng Erausfuerderung fir d'landwirtschaftlech Produktioun.
Déi meescht benotzt Kontrollstrategien sinn Antibiotike (zB Streptomycin) a Kupfer-baséiert Verbindungen. Déi verbreet Notzung vun Antibiotike an der Landwirtschaft huet awer zu der Evolutioun vun der Antibiotikresistenz tëscht verschiddene Phytopathogenen gefouert. Streptomycin Resistenz gouf observéiert an erwinia, pseudomonas an Xanthomonas spp. D'Antibiotikresistenzgenen (zB strAB) an dëse Phytopathogene kënnen en horizontalen Gentransfer erliewen, wat zu der Verbreedung vun der Antibiotikresistenz resultéiert. Déi kontinuéierlech Notzung vu Kupfer resultéiert zu senger Akkumulation an der Ëmwelt, wat mat mënschleche Gesondheetsproblemer, gëfteg Effekter op Flora a Fauna verbonne gouf, an d'Entwécklung vu Kupfer-tolerante Phytopathogenen. Mënsch an Déier Gesondheet Bedenken déi mat verbonne goufen Koffer Toxizitéit gehéiert gastrointestinal, hepatic, reproduktive an neurodegenerative Stéierungen wéi Alzheimer Krankheet. Indesch Kandheet Zirrhose ass eng Stéierung déi mat der Intake vu grousse Quantitéite Kupfer bei genetesch ufälleg Individuen verbonne gouf. Kupfer-induzéiert Toxizitéit gouf och gemellt fir zu enger schlechter Kloterfäegkeet a verstäerkter Mortalitéit ze féieren. Drosophila melanogaster. Symptomer vum exzessive Kupfer a Planzen enthalen e behënnerte Wuesstum vu Wuerzelen a Schéiss, Chlorose, beschiedegt Fotosynthetesch Pigmenter an heiansdo Doud.
Kontaminatioun vum Buedem mat Kupfer huet d'photosynthetesch Pigmenter beschiedegt an huet de Wuesstum an de Gasaustausch vun dräi Geméis gestéiert (Brassica alboglabra, Brassica chinensis an chrysanthemum coronarium). Kupferoxid Nanopartikele goufen och fonnt fir den Taux vun der Keimung ze stéieren, a Wuesstum vu Wuerzelen a Schéiss vu Fréijoersgerst (Gerste sativum distichum). Resistenz géint Kupfer-baséiert Bakteriziden ass och eng Erausfuerderung bei der Kontroll vu Phytopathogenen. Kupferresistenz gouf a verschiddene Phytopathogenen observéiert, dorënner pseudomonas an Xanthomonas spp.
Eng Etude huet gemellt datt 80% vun 35 Pseudomonas syringae p.v. phaseolicola Stämme isoléiert aus Schnappbounenfelder hunn Resistenz géint Kupfer gewisen. Dëst ass eng grouss Suerg wann Dir bedenkt datt d'Kupferapplikatioun déi aktuell primär Kontrollmethod fir dës Phytopathogenen ass. Verschidde Länner hunn d'Benotzung vu Kupfer-baséierte Planzeschutzverbindungen entweder verbueden oder limitéiert. Als Resultat goufen nei Kontrollstrategien berücksichtegt a studéiert. Dëst beinhalt d'Benotzung vu Bakteriophagen als potenziell Biokontrollmëttel.
Bakteriophagen (Phagen) si Virussen mat der Fäegkeet sech a Bakterienzellen ze propagéieren. Den Interessi u Phasen als Biokontrollagenten gëtt un hir net-toxesch Natur un eukaryoteschen Zellen zougeschriwwen, Selbstreplikatioun, Hostspezifizitéit, Fäegkeet fir Resistenz ze iwwerwannen a Liichtegkeet vun der Produktioun. Besonnesch Phage Cocktailer presentéieren eng liewensfäeg Optioun fir d'Phaghost Gamme ze vergréisseren, d'Entstoe vu bakterieller Resistenz ze limitéieren wärend d'lytesch Aktivitéit vun de Phasen behalen. Et ass dofir wichteg datt den Design, deen benotzt gëtt fir e Phage Cocktail ze formuléieren, zum effektivsten Cocktail géint de Pathogen resultéiert. Et ass och kritesch datt verschidde Faktore wärend der Formuléierung an der Uwendung vun engem Phage Cocktail berücksichtegt ginn: hir Stabilitéit, d'Produktiounszäit an d'Käschte vu komplexe Cocktailer, de potenziellen Impakt op ongeziilte Bakterien, den Timing vun der Phage Uwendung, an d'Persistenz an der Planz. Ëmwelt. Kontinuéierlech Iwwerwaachung ass erfuerderlech fir sécherzestellen datt d'Effizienz vun engem Cocktail nohalteg ass wéinst der dynamescher Natur vun de Phasen. Och wann Phage Cocktailer als plausibel Biokontrollstrategie vu Phytobakterien ugesi ginn, muss méi Fuerschung gemaach ginn fir déi komplex Interaktioun tëscht Phagen a Bakterien an der Planzewelt ze verstoen an déi technesch Hindernisser ze iwwerwannen.
Referenz: Kering, KK, Kibii, BJ and Wei, H. (2019), Biocontrol of phytobacteria with bacteriophage cocktails. Pest. Manag. Sci., 75: 1775-1781. https://doi.org/10.1002/ps.5324
