공학적 식물 미생물군 – 박테리아로 작物 보호

숨겨진 세계

오랜 시간 동안 생물학은 인간의 몸이나 옥수수 같은 주요 유기체 자체에만 집중해 왔습니다. 그러나 지식의 증가로 미생물과 균의 복잡하고 변화하는 인구인 미생물군의 전체 복잡성이 드러나게 되었습니다.

우리는 이제 거의 모든 복잡한 유기체가 미생물과 균의 미생물군과 공생한다는 것을 이해했습니다. 미생물군은 인간 건강, 특히 장 미생물군에서 중요한 요소로 인정되고 있습니다.

출처: NIH.gov

식물의 건강도 토양 미생물군과 식물 자체의 미생물에 깊이 관련되어 있습니다.

그들은 식물의 영양, 수분 공급, 그리고 더 중요한 것은 해충과 질병으로부터 식물을 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.

출처: Energy.gov

미생물군을 변경할 수 있나요?

수백 또는 수천 개의 미생물 종으로 구성된 미생물군은 엄청난 복잡성을 가지고 있습니다. 이것은 그들의 연구를 어렵게 만들며, 무엇이 “건강한” 미생물군인지 결정하는 것이 때때로 복잡할 수 있습니다.

미생물군을 “개선”하는 비교적 거친 방법은 미생물군에 추가적인 유기체를 추가하는 것입니다. 이것은 인간과 동물에게 프로바이오틱 치료를 하는 방식이며, 토양에 질소 고정 박테리아 또는 균을 추가하는 방식입니다. 이것은 미생물군이 크게 방해받은 경우에는 좋은 결과를 얻을 수 있지만, 미생물군이 이미 정착된 경우에는 거의 또는 전혀 쓸모가 없습니다.

또 다른 접근 방식은 미생물군을 공급하여, 미생물군을 더 균형있게 만드는 것입니다. 인간 건강에서 이것은 프리바이오틱을 제공하는 접근 방식입니다. 이것은 매우 성공적일 수 있습니다. 왜냐하면 미생물군이 자연스럽게 균형을 이루도록 허용하기 때문입니다.

이것은 식물에 대해서는 더 어려울 수 있습니다. 여기서 미생물군은 토양에 있거나 식물 내부에 있습니다.

농업 프리바이오틱

중국, 호주, 오스트리아의 연구자들 간의 국제 협력은 해결책을 찾을 수 있습니다. 그들은 수십억 명의 사람들이 먹는 주요 식량인 쌀에 초점을 맞추었습니다. 그러나 이 결과는 다른 주요 작물로 확대될 수 있습니다.

그들은 식물의 생화학적 린нин 생산이 유익한 박테리아의 인구를 조절할 수 있다는 것을 발견했습니다. 린нин은 식물의 세포벽에 있는 폴리머로 목재에 풍부하게 존재합니다.

더 구체적으로, 린нин 생합성에 책임있는 특정 유전자를 발견했습니다. 이 유전자를 비활성화하면 유익한 박테리아의 인구가 줄어듭니다. 반대로, 이 유전자를 정상보다 더 많이 발현하면 미생물군에서 유익한 박테리아의 비율이 증가합니다.

(유전자 변형은 4-하이드록시신남산 / 4-HCA / p-쿠마르산의 생산에 영향을 미치며, 이것은 Pseudomonadales 순서의 박테리아 인구에 영향을 미칩니다)

출처: Nature

이것은 새로운 유형의 GMO 작물로 이어집니다. 많은 현재 상업용 GMO 식물과 달리, 독성을 생산하는 대신 더 건강하고 다양한 박테리아 미생물군을 육성합니다.

증가된 질병 방어

미생물군 구성의 개선은 작물 건강에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 유전적으로 변형된 쌀 품종은 아시아에서 작물 손실의 주요 원인인 박테리아枯萎病(Xanthomonas oryzae)에 더 강했습니다.

일반적으로, 그 확산을 제어하는 것은 살충제로 합니다. 더 건강한 미생물군은 그러한 살충제 사용을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 그리고 화학적 또는 독성 생산 GMO를 사용하는 것보다 더 동적으로 그리고 지속 가능하게 질병에 대항할 수 있습니다.

비-GMO 옵션?

비-GMO 접근 방식이 채택될 수 있습니다. 쌀 품종은 4-HCA 생산을 위해 선별될 수 있으며, 그들의 미생물군의 건강을 테스트할 수 있습니다.

이것은 작물 생산성을 위해 살충제를 덜 사용하는 쌀 품종을 개발하기 위한 새로운 육종 방법을 열 수 있습니다.

이 발견을 GMO 상업적 사용을 제한하는 EU와 같은 국가 및 지역으로 가져오기 위해 필요한 것입니다.

농업 미생물군 주식

1. Corteva Agriscience

(CTVA )

이 분야에서 가장 큰 회사 중 하나인 Corteva Agriscience는 바이오자극제의 한 하위 범주인 식물 프리바이오틱을 제공합니다. 이 회사는 화학 거대 기업 DowDuPont의 농업 과학 부문이었습니다. 그러나 독립 회사로 분리되었습니다.

출처: Corteva Agriscience

이 회사는 농업에 로봇, 드론, AI를 도입하는 데 매우 참여하고 있으며, 더 생태학적이고 지속 가능한 농업 관행을 홍보하고 있습니다.

2. Bayer

Bayer는 제약 회사이며 몬산토의 매입으로 농업 부문에서도 주요 공급자입니다.

이 매입은 잘못된 것으로 판명되었습니다. 몬산토는 가능한 암과 그 기둥 살충제인 글리포세이트(상업적으로 라운드업으로 알려짐) 사이의 연결에 대한 수천 개의 소송의 대상이 되었습니다.

이 소송으로 인한 지속적인 비용과 함께 발생한 평판 손상으로 인해 회사의 주가가 떨어졌습니다. 이제 새로운 CEO와 함께, Bayer는 곧 2개 또는 3개의 다른 회사로 분할될 수 있습니다. 제약 사업과 농업 과학 사업을 분리합니다.

출처: Fortune.com

まだ, Bayer의 작물 과학 부문은 GMO에서 세계적인 선도자입니다. 이것은 새로운 쌀 및 기타 주요 작물의 개발을 위해 사용될 수 있습니다.

농업 미생물군 회사

Lavie-Bio

이 회사는 6개의 다른 제품을 파이프라인에 가지고 있으며, Corteva Agriscience와의 파트너십도 포함되어 있습니다.

출처: Lavie-Bio

한 제품은 이미 상업화 단계에 도달했습니다. Yalos™ 브랜드로 판매됩니다.

Yalos와 Lavie-Bio 기술은 주로 작물 생산성을 높이는 독점적인 박테리아 균주에 초점을 맞추고 있습니다.

Microendo

멕시코 회사인 Microendo는 각 작물에 맞게 맞춤형 바이오 비료를 생산합니다.

이를 위해 그들은 식물의 기존 미생물군을 수집하고 사용합니다. 이것에는 식물 내부에 있는 미생물이 포함됩니다.

출처: Microendo

IndigoAg

IndigoAg의 연구원들은 이웃보다 더 잘 수행하는 식물을 분석하여 전체 필드에 복제할 수 있는 미생물학적 이점을 찾습니다. 이러한 자연 미생물은 손상되거나 고갈된 미생물군이 있는 필드를 강화하기 위한 상업적 형태로 조립됩니다.

출처: Indigo

IndigoAg는 또한 농민을 위한 탄소 신용 chứng명 분야에서 활동하고 있습니다.

AgBiome

AgBiome은 곰팡이를 죽이는 미생물에 초점을 맞추고 있으며, 이것은 작물을 곰팡이 질병으로부터 보호하는 데 도움이 될 수 있습니다.

이를 위해 AgBiome은 완전히 시퀀싱된 미생물 균주 컬렉션(GENESIS 플랫폼 – 유전자 및 균주 식별 시스템)을 개발했습니다. 이것은 농업뿐만 아니라 산업적 용도와 동물 및 인간 건강과 같은 미생물군의 모든 가능한 용도로 사용할 수 있습니다.

출처: AgBiome

Pivot Bio

토양 미생물군의 핵심 역할은 질소 고정 박테리아를 호스팅하는 것입니다. 이것은 공기에서 질소를 가져와 비료로 변환합니다.

그러나 이러한 박테리아는 일반적으로豆類 작물과만 작용합니다.

출처: Pivot Bio

Pivot Bio는 곡물 작물용 최초의 질소 고정 미생물을 개발했습니다.

이것은 화석 연료에서 생산되는 합성 질소 비료를 유기적이고 탄소 중립적인 솔루션으로 대체할 수 있습니다.

Biome Makers

Biome Makers는 50개 이상의 국가에서 188개의 작물에 대한 1,400만 개의 분류학적 참조를 사용하여 세계에서 가장 큰 토양 미생물군 데이터베이스를 만들었습니다.

이것은 토양 건강, 농업 수확량, 비용(예: 불필요한 비료 사용)을 개선하기 위해 BeCrop® 테스트 기술을 사용할 수 있도록 합니다.

출처: Biome Maker