Mae pathogenau planhigion (ffytopathogenau) o gnydau bwyd yn gyfyngiad mawr ar gynhyrchu amaethyddol ledled y byd. Mae'r ffytopathogenau hyn yn gyfrifol am golledion cynnyrch enfawr yn ystod cyn-gynaeafu, storio a chludo cnydau. Amcangyfrifwyd yn fyd-eang bod 20-30% o gnydau yn cael eu colli bob blwyddyn oherwydd clefydau planhigion.1 Ymhlith y ffytopathogenau, mae mwy na 200 o rywogaethau o ffytobacteria.2 Er bod strategaethau gwahanol wedi'u cymhwyso i reoli'r ffytopathogenau hyn, maent yn parhau i fod yn her i gynhyrchu amaethyddol.
Y strategaethau rheoli a ddefnyddir amlaf yw gwrthfiotigau (ee, streptomycin) a chyfansoddion sy'n seiliedig ar gopr. Fodd bynnag, mae'r defnydd eang o wrthfiotigau mewn amaethyddiaeth wedi arwain at esblygiad ymwrthedd gwrthfiotig ymhlith sawl ffytopathogen. Mae ymwrthedd streptomycin wedi'i arsylwi yn erwinia, Pseudomonas a’r castell yng Xanthomonas spp. Gall y genynnau ymwrthedd gwrthfiotig (ee, strAB) yn y ffytopathogenau hyn gael eu trosglwyddo'n llorweddol gan arwain at ymlediad ymwrthedd i wrthfiotigau. Mae'r defnydd parhaus o gopr yn arwain at ei gronni yn yr amgylchedd, sydd wedi'i gysylltu â phroblemau iechyd dynol, effeithiau gwenwynig ar fflora a ffawna, a datblygiad ffytopathogenau sy'n goddef copr. Pryderon iechyd dynol ac anifeiliaid sydd wedi bod yn gysylltiedig â gwenwyndra copr gynnwys anhwylderau gastroberfeddol, hepatig, atgenhedlol a niwroddirywiol fel clefyd Alzheimer. Mae sirosis plentyndod Indiaidd yn anhwylder sydd wedi'i gysylltu â chymeriant llawer iawn o gopr mewn unigolion sy'n agored i niwed yn enetig. Adroddwyd hefyd bod gwenwyndra a achosir gan gopr yn arwain at nam ar y gallu i ddringo a mwy o farwolaethau Drosophila melanogaster. Mae symptomau copr gormodol mewn planhigion yn cynnwys diffyg twf gwreiddiau ac egin, clorosis, pigmentau ffotosynthetig wedi'u difrodi ac weithiau marwolaeth.
Roedd halogi pridd â chopr yn niweidio'r pigmentau ffotosynthetig ac yn ymyrryd â thwf a chyfnewid nwy tri llysieuyn (alboglabra brassica, Chinensis brassica a’r castell yng Coronarium chrysanthemum). Canfuwyd hefyd bod nanoronynnau copr ocsid yn ymyrryd â chyfradd egino, a thwf gwreiddiau ac egin haidd gwanwyn (sativum haidd distichum). Mae gwrthsefyll bactericides copr hefyd yn her wrth reoli ffytopathogenau. Gwelwyd ymwrthedd copr mewn nifer o ffytopathogenau gan gynnwys Pseudomonas a’r castell yng Xanthomonas spp.
Nododd un astudiaeth fod 80% o 35 Pseudomonas syringae t.v. cyfnodolicola roedd straen wedi'i ynysu o gaeau ffa snap yn dangos ymwrthedd i gopr. Mae hyn yn bryder mawr o ystyried mai defnyddio copr yw'r prif ddull rheoli presennol ar gyfer y ffytopathogenau hyn. Mae sawl gwlad naill ai wedi gwahardd neu gyfyngu ar y defnydd o gyfansoddion gwarchod planhigion sy'n seiliedig ar gopr. O ganlyniad, mae strategaethau rheoli newydd wedi'u hystyried a'u hastudio. Mae'r rhain yn cynnwys defnyddio bacterioffagau fel cyfryngau bioreoli posibl.
Firysau yw bacterioffagau (phages) sy'n gallu lluosogi o fewn celloedd bacteriol. Mae'r diddordeb mewn phages fel cyfryngau bioreolaeth yn cael ei briodoli i'w natur anwenwynig i gelloedd ewcaryotig, hunan-dyblygiad, penodoldeb lletywr, y gallu i oresgyn ymwrthedd a rhwyddineb cynhyrchu. Mae coctels Phage yn arbennig yn opsiwn ymarferol ar gyfer ehangu'r ystod gwesteiwr phage, gan gyfyngu ar ymddangosiad ymwrthedd bacteriol wrth gynnal gweithgaredd telynegol y phages. Mae'n bwysig felly bod y dyluniad a ddefnyddir i lunio coctel phage yn arwain at y coctel mwyaf effeithiol yn erbyn y pathogen. Mae hefyd yn hanfodol bod rhai ffactorau'n cael eu hystyried wrth lunio a chymhwyso coctel phage: eu sefydlogrwydd, amser cynhyrchu a chost coctels cymhleth, yr effaith bosibl ar facteria heb ei dargedu, amseriad y defnydd o phage, a dyfalbarhad yn y planhigyn. Amgylchedd. Mae angen monitro parhaus i sicrhau bod effeithiolrwydd coctel yn cael ei gynnal oherwydd natur ddeinamig phages. Er bod coctels phage yn cael eu hystyried yn strategaeth bioreoli gredadwy o ffytobacteria, mae angen gwneud mwy o ymchwil i ddeall y rhyngweithio cymhleth rhwng phages a bacteria yn yr amgylchedd planhigion, ac i oresgyn y rhwystrau technegol.
Cyfeirnod: Kering, KK, Kibii, BJ a Wei, H. (2019), Biocontrol ffytobacteria gyda choctels bacteriophage. Pla. Manag. Sci., 75: 1775-1781. https://doi.org/10.1002/ps.5324