Ученые провели новое трансдисциплинарное исследование, чтобы изучить микробные сообщества в сосудах древесины виноградной лозы и их связь с болезнью Пирса, экономически значимым заболеванием винограда. В ходе исследования исследователи обнаружили потенциально полезные микробы, которые  можно использовать в качестве сдерживающего фактора для Xylella fastidiosa, патогена, вызывающего болезнь Пирса.

На сегодняшний день ученые все больше изучают структуру микробных сообществ и их состав, связанный с растениями, но лишь немногие занимаются этим в контексте сосудистых проблем.

Такие исследования в будущем могут повлиять на защиту сельскохозяйственных культур посредством разработки биоинокулянтов и биопестицидов - особенно для древесных культур, таких как виноград, которые обычно связаны с более интенсивным использованием химических пестицидов.

При размножении патогена в побегах винограда и других древесных культур ухудшается движение воды и питательных веществ в растении. Это явление, идентифицированное как болезнь Пирса, является широко известной и экономически важной проблемой виноградарства.

Болезнь Пирса не излечима и может убить виноградную лозу всего за два года. Поиск естественного микробного средства сдерживания X. fastidiosa, вызывающего болезнь Пирса, может оказать положительное влияние на виноградное растение и на окружающую среду.

Элизабет Дайетт, доктор М. Кэролайн Ропер, Филипп Э. Рольсхаузен и несколько других исследователей из Калифорнийского университета в Риверсайде (UCR) изучали микробные сообщества в виноградных лозах и их связь с виноградной болезнью Пирса.

Они использовали секвенирование следующего поколения и современные инструменты биоинформатики для характеристики бактерий и грибковых микробиомов, живущих в виноградной лозе. Они проанализировали образцы лозы с легкими симптомами болезни Пирса, образцы с тяжелыми симптомами и, наконец, образцы, которые вообще не имели симптомов.

Результаты показали, что микробные сообщества в исследованных виноградных лозах состояли в основном из бактерий и грибов - особенно Proteobacteria и Ascomycota - с Pseudomonodales и Pleosporales, соответственно, в качестве основных бактериальных и грибковых отрядов.

Их данные также позволяют предположить, что кластеризация бактериальных сообществ, по-видимому, обусловлена обилием бактерий Pseudomonas fluorescens и X. fastidiosa.

«Интересно, что мы обнаружили, что когда присутствовали виды Pseudomonas и Achromobacter, Xylella fastidiosa была менее многочисленной, а симптомы болезни Пирса были менее выраженными», - сказал Рольсхаузен. «Это говорит о том, что эти организмы могут способствовать здоровью лозы и потенциально могут использоваться в качестве полезных микробов, которые либо способствуют здоровью растений, либо напрямую конкурируют с патогеном».

«Это исследование является междисциплинарным и включает в себя микробиологию, микробную экологию, патологию растений и биоинформатику. И благодаря этому исследованию мы только сейчас начинаем понимать, какие есть микробы», - сказал Рольсхаузен. «Это дает предпосылки к пониманию функции этой резидентной микробиоты».