根据卡迪夫大学的研究，重新利用一种有益细菌菌株可以为人造化学农药提供安全，可持续和天然的替代品

寻找维持农业和粮食生产的自然方法是一项重大的全球挑战。合成化学农药传统上一直用于保护作物，但人们越来越关注其毒性及其对生态系统构成的威胁。利用基因组技术，研究人员发现Burkholderia ambifaria细菌有可能被用作生物农药，既有效又安全。

生物杀虫剂提供了一种天然的保护手段，一种叫做伯克霍尔德氏菌的细菌已成功用于保护作物免受疾病侵害。然而，在20世纪90年代，Burkholderia细菌与囊性纤维化(CF)患者的严重肺部感染有关，导致人们担心他们的安全性以及最终从市场上撤出这些生物杀虫剂。

“我一直与Burkholderia合作多年，主要涉及CF肺部感染，这反过来导致了一系列新的抗生素发现研究，”卡迪夫大学生物科学学院项目首席研究员Eshwar Mahenthiralingam教授解释说。 。“与植物科学家Jim Murray教授，生物科学学院院长和博士培训合作伙伴学生Alex Mullins一起工作，我们决定将这项研究推向新的方向，研究伯克霍尔德氏菌 -植物相互作用以及它们如何保护植物免受疾病侵害。“通过测序细菌的基因组DNA，我们能够鉴定出伯克霍尔德氏菌的抗生素制造基因Cepacin。进一步的测试表明，Cepacin提供了非常有效的保护，可以抵御由真菌样生物引起的园艺疾病。”

使用类似于用于生产活疫苗的基因工程技术，研究人员还在探索如何提高细菌的安全性。“Burkholderia将他们的基因组DNA分成3个片段，称为复制子，”Mahenthiralingam教授说。“我们删除了这3个复制子中最小的一个以产生突变的伯克霍尔德菌株，当在发芽豌豆上进行测试时，它仍然表现出优异的生物杀虫特性。”

进一步的研究表明，这种伯克霍尔德氏菌突变体并不存在于小鼠肺部感染模型中，开辟了构建不能引起感染的生物杀虫菌株的可能性，但仍能提供有效的植物保护。

该团队与化学家，华威大学的Greg Challis教授和Matthew Jenner博士合作，帮助发现了Cepacin，该团队最近获得了BBSRC超过100万英镑的奖学金。这将有助于推进下一阶段的研究，以开发一种有效且安全的生物农药，该农药不会对环境中的有害水平产生影响。“有益细菌如洋葱伯克霍尔德已经与植物自然演变发展，必须在发挥关键作用，可持续发展的未来，我们必须了解风险，减轻对他们并寻求为所有工作的平衡”，持续Mahenthiralingam教授。“通过我们的工作，我们希望使伯克霍尔德氏菌成为一种有效的生物农药，其最终目标是使农业和粮食生产更安全，更可持续，无毒。