Hittills, forskare studerar alltmer strukturen hos mikrobiella samhällen och deras sammansättning förknippade med växter, men få har gjort det i samband med kärlsjukdomar.

Sådana studier, fastän, kan ha en stor inverkan på att skydda grödor genom utveckling av bioinokulanter och biobekämpningsmedel – särskilt för vedartade grödor som vindruvor, som i allmänhet förknippas med tyngre användning av kemiska bekämpningsmedel.

Detta gäller särskilt för en bakteriell patogen som heter Xylella fastidiosa . När det förökar sig i stjälkarna på vindruvor och andra vedartade grödor, det försämrar rörelsen av vatten och näringsämnen i växten. Detta fenomen, identifierad som Pierces sjukdom, är en välkänd och ekonomiskt viktig fråga i vinet, russin och bordsdruvor i Kalifornien.

Pierces sjukdom har inget botemedel och kan döda vinstockar på så lite som två år. Att hitta ett naturligt mikrobiellt avskräckande medel för att X. fastidiosa , patogenen som orsakar Pierces sjukdom, kan ha en enorm positiv inverkan för druvodlare och på miljön.

Ange doktorand. Elizabeth Deyett, Drs. M. Caroline Roper, Philippe E. Rolshausen, och flera andra forskare vid University of California-Riverside (UCR). De studerade de mikrobiella samhällena i vinrankor och deras kopplingar till Pierces druvsjuka.

De använde nästa generations sekvensering och moderna bioinformatikverktyg för att karakterisera de bakteriella och svampmikrobiomer som lever i vinrankorna. De analyserade vinprover med milda symtom på Pierces sjukdom, prover med allvarliga symtom, och slutligen prover som inte visade några symptom alls.

Resultaten visade att de mikrobiella samhällena inuti de studerade vinrankorna huvudsakligen bestod av bakterier och svampar - särskilt Proteobacteria och Ascomycota - med Pseudomonodales och Pleosporales, respektive, som de viktigaste bakterie- och svampordningarna.

Deras data antydde också att klustringen av bakteriesamhällen verkade drivas av bakteriens överflöd Pseudomonas fluorescens och X. fastidiosa .

"Intressant, vi upptäckte att när Pseudomonas och Achromobacter arter fanns, Xylella fastidiosa var i mindre överflöd, och symtomen på Pierces sjukdom var mindre allvarliga, ", sa Rolshausen. "Detta tyder på att dessa organismer kan bidra till vinhälsa och har potentiell användning som nyttiga mikrober som antingen främjar växthälsa eller direkt konkurrerar med patogenen."

"Denna forskning är mycket tvärvetenskaplig, involverar mikrobiologi, mikrobiell ekologi, växtpatologi och bioinformatik. Och genom denna forskning, vi har precis börjat förstå vilka mikrober som finns där, ", sa Rolshausen. "Detta inspirerar oss och förhoppningsvis andra att börja förstå funktionen hos dessa inhemska mikrobiota."