onderzoek

Project

H224 + 225 Coating van vlinderbloemige-zaden met droogte tolerante Rhizobium bacteriën

Zaadcoating met Rhizobiumbacterien of biologische bestrijdingsmiddelen is in het algemeen niet mogelijk vanwege droog stappen tijdens het zaadcoatings procedé, waardoor de microben snel dood gaan. Het idee is dat toepassing van droogte-tolerante Rhizobium stammen uit woestijngrond wel dergelijke droog stappen zullen overleven.

Doelstellingen project

Het doel van de eerste fase onderzoek is: (i) aantonen van proof of principle dat Rhizobium stammen, geïsoleerd uit woestijngrond (Saoedi Arabie) het coating procedé van soja zaden kunnen overleven, en (ii) dat ze kruisbescherming bieden aan sporen van de antagonistische schimmel T. harzianum.

Aangevraagde subsidie geldt voor het eerste jaar om proof of principle aan te tonen. Bij aantonen daarvan wordt een aanvraag voor de tweede fase van vier jaar ingediend. In fase twee worden de doelen als volgt gedefinieerd: (i) achterhalen van het mechanisme van droogte-tolerantie in verkregen Rhizobium stammen, en (ii) valorisatie van verkregen producten (soja zaden gecoat met droogte-tolerante Rhizobium/ geïsoleerde exopolysacchariden daarvan en T. harzianum)

Aanpak en tijdspad

  1. Isolatie van droogte resistente Rhizobium stammen uit rhizosfeer en knollen van Indigofera argentea, afkomstig uit de woestijn van Saoedi Arabië. Het woestijn materiaal is dit jaar verzameld en 10 Rhizobium lijnen zijn reeds geïsoleerd. Uit de zeer droge zandmosters zullen 10-20 extra lijnen worden geïsoleerd.
  2. Een droogte tolerantie assay is ontwikkeld. Hierbij worden de rhizobia gespot op filters en in een incubatie kamer geplaatst met gecontroleerde luchtvochtigheid (minimale vochtigheid is 27%). Na vitaliteitskleuring worden levende en dode rhizobia gescheiden en geteld m.b.v. een cellsorter. Pilot experimenten met de eerste Rhizobium lijn die wij geïsoleerd hebben laten zien dat ze veel meer droogte tolerant is dan de standaard laboratorium stam. De 5 meest droogte tolerante stammen als mede stammen die knollen kunnen vormen op soja zullen worden geselecteerd voor verdere studies.
  3. Comparative genomics m.b.v. van de genoom sequentie van de 5 geselecteerde lijnen (van niet resistente lijnen zijn DNA volgorden van genomen beschikbaar) gaat eerste inzicht geven in moleculaire mechanismen van droogte resistentie. Hierbij zal speciaal aandacht uitgaan naar exopolysaccharide biogenese.
  4. Toetsen van geselecteerde stammen (minimaal vijf) op verbeterde overleving van zaadcoatings-procedures zoals deze nu door Incotec worden toegepast. Incotec voert de coatings uit en overleving, levensvatbaarheid en vermogen tot knolvorming in soja wortels wordt gevolgd in de tijd tot een maximum van twee maanden na coating.
  5. Coating van soja zaden met mixed culturen van elite Rhizobium stammen met droogte resistente stammen om te toetsen of deze cross protectie kunnen geven.
  6. Coating van zaden met combinaties van droogte-tolerante Rhizobium stammen (1-5, afhankelijk van het aantal stammen dat het zaad coatings procedé goed overleeft) en T. harzianum sporen (geproduceerd door Koppert). Overleving, levensvatbaarheid en behoud van vermogen tot onderdrukking van insecten wordt gevolgd in de tijd in zaad coatings tot een maximum van twee maanden.

Resultaten

Droogteresistente Rhizobiumstammen