【農科智庫編譯】日本研發植物免疫啟用微生物快速篩選新方法

一些非病原微生物可以在不損害植物的情況下啟用植物免疫反應，“免疫啟用”微生物作為生物防治劑可有效保護作物，減少化學農藥的使用。然而，傳統方法需要利用整株植物和病原體來篩選微生物，耗時且價格昂貴。東京理工大學（Tokyo University of Science，TUS）的科研人員制定了一種基於培養植物細胞的微生物快速篩選策略，該策略利用培養的植物細胞替代整株植物來大規模快速篩選具有植物免疫啟用潛力的微生物。這項研究成果發表在國際學術期刊《科學報告》（Scientific Reports）上。

植物已經進化出其獨特的免疫機制，一旦發現病原體的存在就可以啟用這種機制。而使用一些非致病微生物對農作物進行預處理，也能啟用植物的免疫機制，達到對害蟲進行生物防治的目的。科學家需要一種方法來篩選微生物，以便在不傷害植物的情況下刺激植物免疫系統。TUS新的篩選策略是使用培養植物細胞基於植物與微生物相互作用啟用植物防禦反應。首先將候選微生物與BY-2細胞（菸草植物細胞）一起孵育，之後用隱黃素（可誘導植物免疫反應）處理BY-2細胞，將BY-2細胞中活性氧（ROS）（隱黃素誘導免疫反應的關鍵）產生水平作為評估微生物啟用植物免疫反應的潛力。較傳統的篩選方法，這種新的篩選策略可以簡化對啟用植物免疫系統的微生物的獲取過程，可用於各種環境下的“免疫啟用”微生物大規模快速篩選。

為驗證該篩選策略，TUS科研人員從日本小松菜（Brassica rapa var.perviridis）分離出31株內生菌作為供試菌株，結果發現8個菌株增強了隱黃素誘導的活性氧產生，隨後將這8個菌株應用到擬南芥的根尖上進行測試，最後發現8個供試菌株中有2個菌株誘導了全株對細菌病原體的抗性。將這種篩選策略用於生物害蟲防治，將有助於減少對農業殺蟲劑的需求和投入。

原文來源：東京理科大學、Nature

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