Manteisio ar facteria llesol er mwyn sicrhau dyfodol cynaliadwy

Yn ôl gwaith ymchwil o Brifysgol Caerdydd, gallai roi pwrpas newydd i rywogaeth o facteria llesol gynnig plaleiddiad diogel, cynaliadwy a naturiol amgen i gymryd lle plaladdwyr cemegol synthetig.

Mae dod o hyd i ddulliau naturiol o gynnal amaethyddiaeth a chynhyrchu bwyd yn her fyd-eang. Yn draddodiadol, defnyddiwyd plaladdwyr cemegol i warchod cnydau, ond ceir pryder cynyddol o ran pa mor wenwynig ydynt, a’u bygythiad i ecosystemau.
Gan ddefnyddio technegau genomig, canfu'r tîm o ymchwilwyr fod gan facteria Burkholderia ambifaria y potensial o gael eu defnyddio fel bio-blaladdwyr sy'n effeithiol a diogel.  

Mae bio-blaladdwyr yn cynnig modd naturiol o ddiogelu ac mae grŵp o facteria o'r enw Burkholderia wedi’u defnyddio'n llwyddiannus i warchod cnydau rhag clefydau. Fodd bynnag, yn y 1990au, cafodd bacteria Burkholderia eu cysylltu â heintiau ysgyfaint difrifol mewn pobl â ffibrosis systig (CF), gan arwain at bryderon ynghylch eu diogelwch ac, yn y pen draw, gwaredu’r bio-blaladdwyr hynny o'r farchnad.

"Rwyf wedi bod yn gweithio gyda Burkholderia ers blynyddoedd, yn bennaf mewn cysylltiad â heintiau ysgyfaint CF, wnaeth arwain yn ei dro at ganfod ffrwd newydd o wrthfiotigau", esboniodd yr Athro Eshwar Mahenthiralingam, prif ymchwilydd y prosiect, o Ysgol y Biowyddorau, Prifysgol Caerdydd.

"Gan gydweithio â'r gwyddonydd planhigion, yr Athro Jim Murray, Pennaeth Ysgol y Biowyddorau, a'r myfyriwr Partneriaeth Hyfforddiant Doethurol, Alex Mullins, gwnaethom benderfynu llywio'r ymchwil hwn i gyfeiriad gwahanol, gan ymchwilio i'r rhyngweithio rhwng Burkholderia a phlanhigion, a'r modd y maent yn gwarchod planhigion rhag clefydau.

"Drwy ddilyniannu DNA genomig y bacteria, llwyddon ni i ganfod y genyn Burkholderia sy'n creu gwrthfiotigau, sef Cepacin. Dangosodd rhagor o brofion bod Cepacin yn cynnig modd effeithiol dros ben o warchod yn erbyn tampio – clefyd garddwriaethol a achosir gan organeb tebyg i ffwng."

Gan ddefnyddio technegau peirianneg enetig tebyg i'r rhai hynny a ddefnyddir i gynhyrchu brechlynnau byw, mae'r ymchwilwyr hefyd yn edrych ar sut i wella diogelwch y bacteria.

"Mae Burkholderia yn rhannu eu DNA genomig ar draws 3 rhan, a elwir yn repliconnau," yn ôl yr Athro Mahenthiralingam.

"Dilëwyd y lleiaf o'r 3 replicon hyn i greu rhywogaeth fwtant o Burkholderai oedd, o'i phrofi ar bys oedd yn egino, yn dal i ddangos nodweddion bio-blaleiddiad ardderchog."

Dangosodd gwaith pellach nad oedd y mwtant Burkholderia hwn yn parhau mewn model haint ysgyfaint llygoden, gan sbarduno'r posibilrwydd o greu rhywogaethau o fio-blaladdwyr heb y gallu i achosi haint, ond yn parhau i warchod planhigion yn effeithiol.

Ar y cyd â chemegwyr, yr Athro Greg Challis a Dr Matthew Jenner, o Brifysgol Warwick a wnaeth helpu i ddod o hyd i Cepacin, cafodd y tîm ddyfarniad grant yn ddiweddar o dros £1m gan BBRSC. Bydd hyn yn helpu i symud ymlaen at gam nesaf yr ymchwil i ddatblygu bio-blaleiddiad effeithiol a saff sydd ddim yn cyrraedd lefelau niweidiol yn yr amgylchedd.

"Mae gan facteria llesol fel Burkholderia, sydd wedi esblygu'n naturiol ar y cyd â phlanhigion, rôl allweddol er mwyn sicrhau dyfodol cynaliadwy. Mae'n rhaid i ni ddeall y peryglon, paratoi ar eu cyfer a chwilio am gydbwysedd er lles pawb", ychwanegodd yr Athro Mahenthiralingam.

"Drwy ein gwaith, ein gobaith yw gwneud Burkholderia yn gymwys fel bio-blaleiddiad effeithiol, gyda’r nod yn y pen draw o wneud amaethyddiaeth a'r broses o gynhyrchu bwyd yn fwy saff a chynaliadwy, heb wenwyn."