La transplantation de microbes sauvages à partir de plantes apparentées saines peut rendre une plante hawaïenne indigène plus saine et plus susceptible de survivre dans la nature selon de nouvelles recherches du laboratoire Amend du département de botanique de l'Université d'Hawai'i à Mānoa (UHM) et des ressources naturelles de l'armée d'O'ahu. Programme (OANRP). Le professeur Anthony Amend et le chercheur postdoctoral Geoff Zahn ont utilisé des microbes pour restaurer la santé d'une plante hawaïenne en danger critique d'extinction qui, jusqu'à maintenant, avait été conduit à l'extinction à l'état sauvage et n'a survécu que dans des serres gérées sous de fortes doses de fongicide.

La plante, Phyllostegia kaalaensis , est de la famille de la menthe et n'a grandi que dans la chaîne de montagnes Waianae à l'ouest d'Oahu. Il est classé en danger critique d'extinction, et de 2002 à aujourd'hui, n'a existé que dans deux serres sur O'ahu, un géré par l'État d'Hawaï et un par l'armée américaine. Les principales menaces pour sa survie dans la nature sont la perte d'habitat, les animaux envahissants comme les porcs et les rats, et les maladies. En réalité, un champignon de l'oïdium fait tellement de dégâts à ces plantes fragiles que, même en serre, ils nécessitent des traitements fongicides mensuels.

Un problème avec cette dépendance aux fongicides est que les plantes ne sont pas si différentes des humains ou des autres animaux - en ce qui concerne leur santé, chaque plante et animal dépend d'une collection de micro-organismes bénéfiques. Chez les plantes, les microbes qui vivent dans leurs feuilles, tiges, et racines, sont appelés endophytes, et les "bons" champignons constituent une part importante de ce consortium. Les champignons endophytes sont connus pour aider les plantes à survivre aux sécheresses, obtenir des nutriments et des minéraux, ainsi que lutter contre les infections. En réalité, certains de nos antibiotiques et médicaments anticancéreux dérivent de ces endophytes. Mais lorsque les plantes sont aspergées de fongicides dans une serre, il ne tue pas seulement les maladies fongiques, il tue également les endophytes bénéfiques.

Amend et Zahn voulaient tester l'idée de savoir s'il était possible d'appliquer des « probiotiques pour les plantes ». Ils ont pris des feuilles d'une plante sauvage étroitement apparentée, cette plante était saine et contenait un mélange typique d'endophytes, les a mélangés dans un smoothie et a pulvérisé le mélange sur les feuilles de P. kaalaensis pour voir si des microbes bénéfiques pouvaient être transplantés d'une espèce à une autre. Ils ont ensuite soumis ces plantes, avec un groupe témoin, à l'oïdium mortel. Les plantes qui ont reçu le spray microbien ont pu résister aux maladies, ceux qui n'ont pas reçu le spray sont bientôt morts. Utiliser le séquençage du code-barres ADN pour identifier les espèces qui se trouvaient auparavant à l'intérieur des feuilles, pendant, et après la maladie, Amend et Zahn ont déterminé le champignon bénéfique qui était probablement responsable de la protection contre les maladies :la levure Pseudozyma aphidis. Ces plantes traitées ont si bien fait, qu'ils ont depuis été plantés dans la nature, et représentent maintenant la seule population sauvage de P. kaalaensis sur la planète.

« La force de cette approche réside dans sa simplicité, " dit Zahn. " Il y a pas mal d'espèces végétales qui n'existent que dans le " purgatoire " des serres aménagées, et succombent rapidement à la maladie lorsqu'ils sont emmenés dans la nature et loin de leurs traitements fongicides réguliers. Pulvériser ces plantes avec une bouillie de champignons bénéfiques une fois avant de les replanter pourrait augmenter leurs chances de survie dans la nature. »