Der Verlust von Nutzpflanzen durch Krankheiten ist ein großes Hindernis für unsere Fähigkeit, ausreichend Nahrung für den menschlichen Verzehr und das Wohlbefinden bereitzustellen. Versuche, die Krankheitserreger zu kontrollieren, wie z Bakterien or Pilze, oder ihre Vektoren, z Insekten, waren bisher weitgehend chemisch (z Fungizide), und mit einander verheirateten or biotechnologisch. Nun wurde kürzlich ein physikalischer Ansatz demonstriert Augen et al. Verwendung von Plasma.

Plasma ist ein Zustand der Materie zusätzlich zu dem üblichen Trio aus fest, flüssig und gasförmig und wird beschrieben als „ein heißes ionisiertes Gas, das aus etwa gleichen Zahlen positiv geladener Ionen und negativ geladener Elektronen besteht“. Obwohl Eines der besten Beispiele für ein Plasma ist die Sonnekönnen Plasmen auf der Erde hergestellt werden, wo sie viele Anwendungen haben, wie – und zurück zur Pflanzenpathologie – die Bestrahlung von Reissamen, um sie vor mikrobiellen Infektionen zu schützen.

Früher Plasmen haben gezeigt, dass sie die Pilzkontamination von geerntetem Pflanzenmaterial kontrollieren. Ochi et al. betrachtete das andere Ende des Pflanzenlebenszyklus – bei der Behandlung von Samen vor der Keimung und dem Wachstum, wo es wichtig ist sicherzustellen, dass die lebenden Zellen durch die Behandlung nicht geschädigt werden. Plasma war beim Verhindern einer Infektion von Reis wirksam durch Kontamination der Samenoberfläche durch den Pilz Fusarium fujikuroi* und das Bakterium Burkholderia plantarii, die bakterielle Sämlingsfäule verursacht. Aber damit wir nicht von einer Flut ungerechtfertigter übermäßiger Wertschätzung für diesen High-Tech-Ansatz mitgerissen werden, ist es etwas ernüchternd zu wissen, dass nicht nur Plasma verwendet wurde.

Vielmehr handelte es sich um eine Kombination aus der bewährten 60-minütigen Einwirkung von 10 °C heißem Wasser auf die mikrobenverseuchten Samen und der anschließenden Plasmabestrahlung. Diese Kombination war effektiver als heißes Wasser allein denn oft ist das Wasser nicht heiß genug oder das Saatgut wird nicht lange genug behandelt. Aber es ist gut zu sehen, wie alt und neu vereint werden, und – ebenso wichtig wie das Abtöten der mikrobiellen Krankheitserreger – die Samen keimten und wuchsen und die Sämlinge anscheinend keinen Schaden durch die Plasmabehandlung erlitten hatten.

Wie genau das Plasma mit seiner „Magie“ arbeitet, ist noch nicht bekannt, aber man nimmt an, dass es so ist reaktive Sauerstoffverbindungen Die durch die Bestrahlung erzeugten Stoffe können beim phytopathologischen Schutzverfahren eine Rolle spielen.

Von einer externen Verwendung von Plasma zu einer internen Verwendung, bei der nun solche Plasmen verwendet werden, um Proteine ​​in Pflanzenzellen zu bringen. Dies ist eine ansonsten schwierige Leistung, aber Yuki Yanagawa et al. erfolgreich eingeführt grün fluoreszierendes Protein – fusioniert an Adenylatcyclase – als a Reporterprotein in Zellen von Tabakblättern durch Behandlung mit atmosphärische nichtthermische Plasmen. Vom „Ektoplasma“ zum Zytoplasma, woran werden sie als nächstes denken?

* Für diejenigen von uns, die versuchen, Studenten Pflanzenbiologie beizubringen F. fujikuroi vielleicht bekannter unter seinem alten Namen Gibberella fujikuroi, was verursacht Bakanae in Reis, eine durch Samen übertragene Krankheit. Der Pflanzenhormone bekannt Gibberelline wurden zuerst identifiziert bei diesem Pilz und wurden nach ihrem Gattungsnamen benannt. Bakanae ist im Englischen als „törichte Keimlingskrankheit“ bekannt, da infizierte Pflanzen im Vergleich zu nicht infizierten Pflanzen eine übermäßige Verlängerung erfahren. Wachstumsförderung – wie die Stängelverlängerung von Reis – ist eine davon Wirkung von Gibberellin. Pflanzenbiologie über Pflanzenpathologie lehren, mein kleiner „Ruf“ für die Bedeutung von Pilzen in dem Versuch, sie nicht zu vernachlässigen.