Bacteriën binnen het Ralstonia solanacearum-complex veroorzaken verwoestende ziekten in talrijke gewassen en veroorzaken grote verliezen in de voedselproductie en het aanbod. Ondanks uitgebreide inspanningen om de plantentolerantie voor door Ralstonia veroorzaakte ziekten te verhogen, ontbreekt het nog steeds aan efficiënte en duurzame benaderingen.
Eerder ontdekten onderzoekers dat Ralstonia de productie van gamma-aminoboterzuur (GABA) in plantencellen bevordert; GABA kan door Ralstonia worden gebruikt als voedingsstof om de massale bacteriële replicatie tijdens de kolonisatie van planten in stand te houden. In dit onderzoek gebruikten de onderzoekers CRISPR-Cas9-gemedieerde genoombewerking om SlGAD2 te muteren, dat codeert voor het belangrijkste glutamaatdecarboxylase dat verantwoordelijk is voor de productie van GABA in tomaat, een belangrijk gewas dat wordt aangetast door Ralstonia. De resulterende Slgad2-mutantplanten hadden een verlaagd GABA-gehalte en een verhoogde tolerantie voor verwelkingsziekte bij Ralstonia-inoculatie. Slgad2 mutante planten toonden geen veranderde gevoeligheid voor andere geteste biotische en abiotische stressfactoren, waaronder droogte en hitte.
Interessant is dat Slgad2 mutante planten een veranderde samenstelling van het microbioom in de wortels en de bodem lieten zien. De onderzoekers onthullen een strategie om de resistentie van planten tegen Ralstonia te verhogen door het metabolisme van planten te manipuleren, wat leidt tot een verminderde bacteriële fitheid. Deze aanpak zou bijzonder efficiënt kunnen zijn in combinatie met andere strategieën die gebaseerd zijn op de manipulatie van het immuunsysteem van planten, waardoor de weg wordt vrijgemaakt voor een duurzame oplossing voor Ralstonia in land- en tuinbouwsystemen.
Zhao, A., Li, Q., Meng, P., Liu, P., Wu, S., Lang, Z., Song, Y. en Macho, A.P. (2024), Reduced content of gamma-aminobutyric acid enhances resistance to bacterial wilt disease in tomato. Plant Biotechnol. J. https://doi.org/10.1111/pbi.14539
Bron: Wiley Online Library