2020年09月26日
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融合傳統育種與基因科技的「鏈黴菌」,有望成生物農藥新利器

內容提供/ 國際農業科技新知 編譯/ 張瑞玶 首圖提供/ CC0 Public Domain 審校/ 林韋佑

鏈黴菌(Streptomyces)是於野生植物、作物及自然環境中的黴菌,常見於土壤表層及植物根部等位置,同時也是抗生素的主要原料,尤其是用於治療嚴重感染,如結核病。目前研究指出,鏈黴菌有可能成為對環境友善的殺蟲劑、殺菌劑的天然替代品。隨著合成生物學發展日新月異,促使植物學家進一步探究如何將醫藥鏈黴菌應用於農業領域。

微生物不僅能促進植物根系生長,還可有效控制土壤中害蟲的數量。法國De Sangosse集團生物農藥研究計畫經理Thomas Rey與科學家在植物科學趨勢期刊《Trends in Plant Science》中指出,鏈黴菌為土壤中的微生物,可生產多種具生物活性分子的物質。鏈黴菌也是一種獨特微生物種類,不僅能保持植物根系健康,還能促進作物生長。此外,鏈黴菌還具有保護植株、解毒的功能,尤其針對某些因真菌產生的有害毒素,像是可能會影響穀類產量的真菌毒素。

具有特殊效用的鏈黴菌,仍需進一步研究探討

鏈黴菌的特殊保護功效,讓科學家注意到它具有幫助農民以「永續」方式保護作物的潛力。運用鏈黴菌作為保護植株的概念簡單明瞭,但植物周圍的土壤仍富含多樣微生物,科學家仍需找尋各種方式、更精確地探討。土壤中多樣性微生物與植物之間的交互作用,以及微生物釋放的代謝物對植物生長的影響,仍需明確釐清微生物與環境互動中各種細節與問題,才能夠真正幫助人類將知識準確地轉移至因接觸鏈黴菌而受益的作物上。

研究過程中,Rey與他的團隊也意識到在使用鏈黴菌時,應小心避免的重大問題。由於鏈黴菌是人類所使用抗生素中其一成分,所以進行研究時,需要多加避免將會產生抗生素的菌株釋放於環境中。同時,也需盡力防止人類、動物的有害病菌對抗生素產生適應性。

關於鏈球菌的誘變或鏈球菌基因組編輯相關研究,在環境方面的申報與運用也須更為精確的確認。儘管此研究含有許多潛在且具有挑戰性的困難須突破,Rey與他的團隊仍認為,過去涉及鏈黴菌藥物與醫學的研究,已為鏈黴菌應用於農業奠定了扎實的基礎。

Rey也表示「使用微生物保護植物是一種未來生物農業發展的新趨勢!」雖然鏈黴菌不是唯一一種可用於生物防治的微生物, 但它卻是非常獨特的存在,它是少數能跨越藥理學、農學研究的微生物之一,持續進行深入研究與運用此概念成果,將有益於未來的農業發展。

資料來源:https://www.sciencedaily.com/releases/2016/12/161201122132.htm

延伸閱讀

生物農藥後勢看好,產值預估2053年與化學農藥黃金交叉

※本文轉載自第79期《國際農業科技新知

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