Entwicklung eines Diagnoseinstruments für Bodenmikroorganismen zum besseren Schutz von Kulturen
Die Entwicklung einer nachhaltigeren Landwirtschaft erfordert die Entwicklung innovativer Instrumente zur Reduzierung von Pflanzenschutzmitteln und Düngemitteln bei gleichzeitiger Erhaltung der Pflanzengesundheit und der Erträge. In diesem Zusammenhang ist eine detaillierte Diagnose des Mikrobioms (Gesamtheit der Mikroorganismen) des Bodens, das die Boden- und Pflanzengesundheit beeinflusst, von großem Interesse für die Verbesserung der Nachhaltigkeit in der Landwirtschaft.
Unter den verschiedenen Bodenmikroorganismen spielen Protisten (eukaryotische Einzeller) Schlüsselrollen bei der Funktion des Bodens. Sie gehören auch zu den nützlichen oder pathogenen Mikroorganismen, die die Pflanzengesundheit und die landwirtschaftlichen Erträge maßgeblich beeinflussen.
Das allgemeine Ziel dieses interdisziplinären Projekts ist die Entwicklung eines molekularen Werkzeugs auf der Grundlage der DNA-Sequenzierung mit Nanoporen, um Bodenprotisten genau zu profilieren, einschließlich derer, die für die landwirtschaftliche Bewirtschaftung und den Ertrag relevant sind.
Wir werden den Ansatz Oxford Nanopore Technologies (ONT) anhand von drei Zielen weiterentwickeln:
- Entwerfen des Analyseprotokolls unter Verwendung von Oxford Nanopore, um die gesamte Länge der ribosomalen DNA zu sequenzieren (die etwa 10x länger ist als die üblicherweise analysierten Fragmente).
- Quantifizierung der Vorteile dieser neuen Methode durch Vergleich der Ergebnisse mit dem Standardansatz, der auf der Sequenzierung kurzer Fragmente (Illumina Sequencing) beruht.
- Prüfung unseres Ansatzes in einem spezifischen Fall einer Kulturpflanze, die häufig von einer Bodenkrankheit (Kohlhernie) betroffen ist, und damit Herstellung einer Verbindung zwischen dem mikrobiellen Profiling, den Umweltbedingungen und dem Gesundheitszustand der Wirtspflanzen (Kohl oder andere Kreuzblütler wie Raps).
Dieses Projekt beruht auf der idealen Ergänzung der derzeitigen Aktivitäten zweier Forschungsgruppen. Es wird uns ermöglichen, Kompetenzen im Zusammenhang mit dem Bodenmikrobiom, der Oxford Nanopore-Sequenzierung sowie der bioinformatischen Analyse zu entwickeln.
Mit der finanziellen Unterstützung anderer Institutionen ist es unser Ziel, ein größeres Projekt vorzuschlagen, um unseren Ansatz in größeren landwirtschaftlichen Betrieben zu implementieren.
2023 - Laufend
Finanzierung: HES-SO
