RNA-spray bekämpar sjukdom utan att störa potatisens mikrobiom

Intresset för RNA-baserat växtskydd har ökat som ett möjligt alternativ till konventionella bekämpningsmedel, men hur dessa metoder påverkar mikroorganismer på växters ytor är fortfarande relativt outforskat.

För att undersöka detta studerade forskare vid SLU, tillsammans med kollegor vid The James Hutton Institute i Storbritannien, hur dubbelsträngat RNA (dsRNA) som sprayas på potatis påverkar bakterie- och svampsamhällen på bladen. Metoden riktades mot Phytophthora infestans, orsaken till potatisbladmögel.

Närmare studier av mikrobiomet på potatisblad

Studien, som är accepterad för publicering i npj Biofilms and Microbiomes, undersökte hur dsRNA-sprayer avsedda att bekämpa P. infestans påverkar mikrobiomet i potatisens fyllosfär (bladens mikroorganismer). P. infestans är en av världens mest skadliga växtpatogener och orsakar årligen stora skördeförluster globalt, vilket även driver omfattande användning av fungicider.

Med hjälp av högkapacitetssekvensering följde forskarna bakterie- och svampsamhällen på potatisblad efter behandling med dsRNA-molekyler riktade mot gener som är viktiga för skadegörarens tillväxt och infektion.

Skadegöraren driver förändringar i mikrobiomet

Resultaten visar att dsRNA-behandlingen hade mycket liten påverkan på de dominerande mikroorganismerna på potatisblad. De centrala bakterie- och svampsamhällena förblev i stort sett stabila efter behandling. Infektion med P. infestans gav däremot tydliga förändringar i mikrobiomens sammansättning.

– En viktig fråga för RNA-baserat växtskydd är om det påverkar nyttiga mikroorganismer. Här visar vi att potatisens mikrobiom är förvånansvärt stabilt efter dsRNA-behandling, medan skadegöraren orsakar betydligt större förändringar, säger Poorva Sundararajan.

RNA-sprayer bevarar nyttiga mikroorganismer

Forskarna fann också att flera bakteriegrupper som är kopplade till växthälsa och sjukdomsundertryckning fanns kvar efter behandling. Vissa potentiellt nyttiga bakterier ökade till och med i antal när växterna utsattes för patogenen.

SIGS (spray-induced gene silencing) bygger på naturligt förekommande RNA-molekyler som selektivt tystar gener som patogener behöver för att växa och infektera växter. Till skillnad från konventionella fungicider kan RNA-baserade metoder utformas för att rikta in sig mycket specifikt, vilket minskar risken för oönskade effekter på andra organismer.

– För ny teknik inom växtskydd räcker det inte att den är effektiv. Vi måste också förstå dess miljöpåverkan. Våra resultat visar att SIGS kan rikta in sig på patogenen samtidigt som de nyttiga mikrobiella samhällena i stor utsträckning bevaras. Det är ett viktigt steg mot mer precis och hållbar sjukdomsbekämpning, säger Samrat Ghosh.

Lovande resultat men ytterligare fältstudier behövs

Resultaten stärker bilden av att RNA-baserat växtskydd kan vara miljömässigt skonsamt. I takt med att jordbruket söker alternativ till kemiska bekämpningsmedel blir det viktigt att förstå hur nya metoder påverkar de mikroorganismer som lever tillsammans med växterna.

– Vi behöver fortfarande fler fältstudier i olika potatissorter och odlingsförhållanden för att bekräfta resultaten i praktiska odlingssystem. Men sammantaget ger studien starka indikationer på att RNA-sprayer kan bekämpa den aktuella sjukdomen utan att i någon större utsträckning påverka de mikroorganismer som bidrar till växthälsan, säger Ramesh Vetukuri.

Publikationen
Sundararajan, P. et al. Phyllosphere microbiome responses to spray-induced gene silencing targeting Phytophthora infestans in potato. Publicerad i npj Biofilms and Microbiomes.
https://www.nature.com/articles/s41522-026-01040-5