Probivolve
Soort project:
FWO-SBO
Duurtijd:
01/10/2023 - 30/09/2027
Thema(s):
Ziekten en plagen
Korte samenvatting:
Door overmatig gebruik van antimicrobiële middelen verspreiden resistente ziekteverwekkers zich en ontstaat milieuschade. Via selectie ontwikkelen we biocontrole-organismen tot efficiënte, duurzame alternatieven voor antibiotica, o.a. tegen Rhizogene agrobacterium.
Doelstelling van het project
Het doel van het project is het ontwikkelen en optimaliseren van een generiek en veelzijdig platform voor experimentele evolutie waarmee de antipathogene eigenschappen van diverse probiotische stammen kunnen worden verbeterd.
De verbeterde eigenschappen worden geïllustreerd aan de hand van drie praktijkgerichte casestudies.
- Verbetering van de competitieve eigenschappen van Bacillus-stammen tegen Salmonella in de veehouderij, gevalideerd via een praktijkproef op een pluimveebedrijf.
- Verbreding van het werkingsspectrum van lactobacillen voor de behandeling van geïnfecteerde wonden, gevalideerd in een varkensmodel.
- Versterking van de kolonisatieresistentie van Paenibacillus xylanexedens voor ziektebestrijding in irrigatiesystemen van serres, gevalideerd in een semi-commerciële tomatenserre.
Specifiek voor dit laatste gaat het om een stam die reeds in een voorgaand project potentieel toont als nieuwe biocontrole- organisme voor gebruik in serres dankzij haar vermogen om verschillende stammen van Rhizogene Agrobacterium, de veroorzaker van de wortelwoekerziekte (hairy root disease), te remmen. Hoewel deze resultaten veelbelovend zijn, moest het BCO rechtstreeks aan de steenwolsubstraten worden toegevoegd waarop de planten groeien, omdat P. xylanexedens zich niet langdurig kan handhaven in het irrigatiesysteem van de serre. Rhizogene Agrobacterium daarentegen veroorzaakt chronische besmettingen doordat het persistent aanwezig blijft in deze irrigatiesystemen. Daarom onderzoeken we of het mogelijk is om het biofilmvormend vermogen van P. xylanexedens te verbeteren, zodat de bacterie zich in het irrigatiesysteem kan vestigen en de ziekteverwekker reeds aan de bron van de besmetting kan bestrijden.
Hoe realiseren we dit
Specifiek voor de praktijkstudie gericht op glastuinbouw zal er in de eerste twee jaar van het project verschillende omgevingscondities en selectiestrategieën getest worden in een labo omgeving die gericht zijn op een verbeterde biofilmvorming en oppervlaktehechting. De bacterie cellen met de beste eigenschap worden geselecteerd en opnieuw onderworpen aan strengere condities. Op die manier selecteren we bacteriën met een steeds sterkere hechting aan oppervlakken. Na ongeveer 300 generaties worden uit elke geëvolueerde populatie drie klonen geïsoleerd. Hun vermogen tot biofilmvorming wordt vervolgens gekwantificeerd en vergeleken met dat van de niet-geëvolueerde voorouderstam. Daarna wordt bepaald of de verbeterde biofilmvorming ook resulteert in een verhoogde bestrijding /kolonisatieresistentie tegen Rhizogene Agrobacterium.
In het derde jaar worden de stammen met het meeste potentieel getest in een serreproef. Bij de start van het seizoen worden de planten via het irrigatiesysteem geïnoculeerd met de oorspronkelijke en geëvolueerde BCO. Daarna wordt er Rhizogene Agrobacterium toegevoegd aan het irrigatiesysteem en wordt de teelt gedurende het volledige teeltseizoen opgevolgd. De planten worden maandelijks visueel gecontroleerd op ziektesymptomen. Waargenomen symptomen worden bevestigd met behulp van een specifieke qPCR-analyse.
