Một phương pháp sáng tạo trong việc chống lại bệnh hại cây trồng bằng cách sử dụng các vi khuẩn có ích trong đất tại địa phương đã xuất hiện từ sự hợp tác giữa khoa học và công nghiệp.
Một nhóm các nhà khoa học từ Trung tâm John Innes (Anh) đã phân lập và thử nghiệm hàng trăm chủng vi khuẩn Pseudomonas từ đất được thu thập từ các trang trại, sau đó giải trình tự bộ gen của 69 trong số đó.
Bằng cách so sánh bộ gen của những chủng ngăn chặn hoạt động của mầm bệnh với những chủng không có, nhóm nghiên cứu đã có thể xác định cơ chế chính để bảo vệ cây khoai tây khỏi vi khuẩn có hại.
Sau đó, sử dụng sự kết hợp giữa hóa học và di truyền học và một loạt thí nghiệm, các nhà khoa học đã chỉ ra rằng việc sản xuất các phân tử nhỏ gọi là lipopeptide tuần hoàn rất quan trọng trong việc kiểm soát bệnh vảy nến ở khoai tây (một loại bệnh do vi khuẩn gây ra thiệt hại đáng kể cho cây khoai tây). Các phân tử nhỏ này có tác dụng kháng khuẩn đối với vi khuẩn gây bệnh vảy cá và giúp vi khuẩn Pseudomonas có lợi di chuyển và xâm nhập vào rễ cây.
Các thí nghiệm cũng chỉ ra rằng tưới tiêu gây ra những thay đổi đáng kể trong quần thể Pseudomonas đa dạng về mặt di truyền trong đất.
Nghiên cứu được công bố trên eLife đưa ra một phương pháp mà các nhà khoa học có thể nghiên cứu hệ vi sinh vật của hầu như bất kỳ khu vực nào trên cánh đồng và tính đến các điều kiện đất, hóa chất nông nghiệp và môi trường khác nhau.
Sử dụng những tiến bộ trong giải trình tự gen tốc độ cao, các nhà khoa học có thể kiểm tra hệ vi sinh vật trong đất để tìm vi khuẩn có lợi và xác định phân tử nào được tạo ra để ngăn chặn mầm bệnh. Bước tiếp theo là nhân giống và trả lại vi sinh vật có ích cho đồng ruộng.
Các ứng dụng tiềm năng cho các chất tăng cường hệ vi sinh bao gồm bôi các loại vi khuẩn lên bề mặt củ dưới dạng phun hoặc trực tiếp vào đất bằng cách sử dụng phương pháp tưới nhỏ giọt.