Matematikas praneša apie netoksiško kenkėjų kontrolės proveržį, kuris nekenkia bitėms

Visos Naujienos

Perspausdinta iš Sasekso universitetas

Matematikas sukūrė būdą be chemikalų tiksliai nukreipti į parazitinį kirminą, kuris naikina kviečių pasėlius.


Šis proveržio kenkėjų kontrolės metodas veikia su paties augalo genais, kad sunaikintų specifinius mikroskopinius kirminus, vadinamus nematodais, nepakenkdami jokiems kitiems vabzdžiams, paukščiams ar žinduoliams.

Daktaras Konstantinas Blyussas iš Susekso universiteto Matematikos ir fizikos mokslų mokyklos, kuris sukūrė šią techniką, sakė: „Didėjant pasaulinei populiacijai, kurią reikia šerti, ir skubiai reikia pereiti nuo iškastinio kuro prie biokuro, mūsų tyrimai yra svarbus žingsnis į priekį ieškant ekologiškos augalų apsaugos, kuri nekenktų bitėms ar kitiems vabzdžiams “.

Apskaičiuota, kad nematodų sukeltos ligos kasmet praranda 130 mlrd. USD vertės pasėlių.

SUSIJĘS: Daugiau nei 1 milijonas sodininkų susivienijo kurdami pasaulinį želdinių tinklą, kuris maitina bites ir drugelius


Nukreipti kenksmingus nematodus į cheminius pesticidus yra problemiška, nes jie gali be jokios abejonės pakenkti kitiems vabzdžiams.

Dirvožemyje yra natūraliai atsirandančių bakterijų, kurios gali padėti apsaugoti augalus nuo kenksmingų nematodų, tačiau iki šiol nebuvo veiksmingo būdo panaudoti šių bakterijų galią apsaugoti pasėlius plačiu mastu.


Blyussas ir jo kolegos naudojo „RNR trukdžius“ (RNR), kad tiksliai nukreiptų į nematodo rūšį, kuri kenkia kviečiams.

„Nematodas, kaip ir visi kiti gyvi organizmai, reikalauja, kad būtų gaminami kai kurie baltymai, kad išgyventų ir palikuonys. RNR trukdžiai yra procesas, kuris sustabdo arba nutildo jų gamybą“, - sakė Blyussas.

DAUGIAU: Apalachijos angliakasiai, praradę darbą, perkvalifikuojami kaip bitininkai - nemokamai

Komanda sukūrė metodą, kaip 'nutildyti' kenksmingus nematodo genus, naudojant biostimuliatorius, gautus iš natūraliai atsirandančių dirvožemio bakterijų. Biostimuliatoriai taip pat „išjungia“ paties augalo genus, kuriuos veikia nematodai, todėl parazitui daug sunkiau pakenkti pasėliams.


Genų nutildymo procesas įsijungia, kai kviečiuose naudojami biostimuliatoriai, kurie yra dirvožemyje natūraliai atsirandančių bakterijų metabolitai. Biostimuliatoriai gali būti naudojami mirkant sėklas ar šaknis tirpale, kuriame yra biostimuliatorių, arba įpilant tirpalą į dirvą, kurioje auga augalai.

'Mirkydamas augalo sėklas biostimuliatorių tirpale, augalas tampa' Trojos arkliu ', skirtu specialiems augalų viduje pagamintiems junginiams tiekti nematodus, kurie paskui juos sunaikina', - sakė Blyussas. 'Mes pritaikėme konkrečius nematodo genus, todėl žinome, kad tai neturės įtakos kitiems padarams'.

TIKRINKITE: „Dėkingi mirusieji“ padeda išsaugoti bites ir drugelius per Jerry Garcia palikimą

Biostimuliatoriai veikia tik specifinius nematodų ir augalų genus ir nekenkia kitoms vabzdžių rūšims. Kadangi jie yra natūraliai atsirandantys, o ne pagaminti iš chemikalų, juos gali naudoti ekologiški ūkininkai, kad ateityje ekologiškas maistas taptų labiau prieinamas.

Blyusso matematinis modeliavimas paaiškina, kaip RNR veikia interferenciją augaluose, ir parodo efektyviausią būdą naudoti biostimuliatorius, kad pasėliai būtų apsaugoti nuo kenksmingų nematodų.

Komandos eksperimentai rodo, kad augalų sėklų mirkymas biostimuliatoriaus tirpale padidina augalų išgyvenimo tikimybę nuo 57 iki 92%. Ši technika taip pat sumažina nematodų užkrėtimo lygį 73–83%, palyginti su augalais, auginamais be biostimuliatorių.

ŽIŪRĖKITE: Ūkininkas mielas dėl bičių avilių, kaip puikios tvoros, kad drambliai būtų saugiai atokiau

Aiškindamas tyrimą, Blyussas sakė: „Naudodami matematinius modelius sužinojome, kaip kviečių augalai absorbuoja biostimuliatorius, todėl dabar žinome geriausią jų pristatymo būdą. Mes taip pat apžvelgėme, kaip RNAi vystosi augalų ir nematodų viduje, kaip augalas sugeba išjungti specifinius genus, susijusius su nematodų parazitizacijos procesu, taip sustabdydamas užkrėtimą, ir kaip RNa dalis iš augalų, kai jas sugeria nematodai , sukelia jų mirtį nutildydami kai kuriuos esminius jų genus.

„Šios įžvalgos buvo sujungtos su pažangiu eksperimentiniu darbu kuriant naujas dirvožemio bakterijų padermes ir išskiriant jų metabolitus, taip pat su moderniausia molekulinės genetikos analize, siekiant sukurti naujos kartos ekologiškai saugias kviečių nematodų kontrolės priemones. .

„Kai kurie žmonės atsargiai vertina genetiškai modifikuotus augalus, todėl svarbu aiškiai pasakyti, kad tai nėra tai. Biostimuliatoriai veiksmingai veikia kaip „inokuliacija“ nuo nematodų užkrėtimo. Jie pasiekia savo poveikį mobilizuodami augalų vidinę mašiną, kad gautų junginius, apsaugančius augalus nuo nematodų, tuo pačiu sukeldami nematodų mirtį.

DAUGIAU: Mergaičių limonado receptas, skirtas taupyti visas maisto prekes, paverstas milijonais dolerių

„Augalai, pagaminti naudojant biostimuliatorius, turi daug geresnį derlių ir didesnį atsparumą kenkėjams, tačiau jie niekuo nesiskiria nuo kitų augalų, kurie dirbtinai išauginti, kad turėtų kokių nors naudingų savybių. Be to, patys biostimuliatoriai yra tikrai natūralūs, nes tai ne kas kita, o jau dirvožemyje gyvenančių bakterijų produktai “.

Proveržis, kuris buvo sukurtas kartu su biologais Nacionalinėje Ukrainos mokslų akademijoje, paskelbtas dokumente žurnalasAugalų mokslo ribos .

Profesorė Galyna Iutynska, vadovavusi eksperimentiniam biostimuliatorių kūrimo darbui, sakė: „Šis darbas yra labai įdomus, nes mūsų biostimuliatoriai gaunami iš natūraliai susidarančių dirvožemio bakterijų produktų, kurie nėra genetiškai modifikuoti. Svarbu tai, kad skirtingai nuo cheminių pesticidų, šie biostimuliatoriai taip pat gali būti naudojami siekiant apsaugoti įvairius žemės ūkio augalus nuo parazitų ekologinio ūkininkavimo kontekste, o tai yra ypač sudėtinga problema. Be to, šie biostimuliatoriai gali pakeisti cheminius pesticidus arba žymiai sumažinti jų naudojimą, taip apribodami galimą neigiamą poveikį aplinkai “.

Tolesni veiksmai yra sukurti pažangesnius matematinius modelius, kaip sėklos ir šaknys gali iš dirvožemio pasiimti kelis komponentus turinčius biostimuliatorius; ir nustatyti, kurie iš neseniai nustatytų nematodo genetinių taikinių yra efektyviausi.

Profesorius Dave'as Goulsonas iš Sasekso universiteto Gyvybės mokslų universiteto ir pasaulinis bičių populiacijos mažėjimo ekspertas teigė: „Vis labiau suprantama, kad intensyvus tradicinių pesticidų naudojimas ūkininkaujant daro didelę žalą biologinei įvairovei ir sukelia dirvožemio užterštumą. ir vandens keliai su kenksmingais toksinais. Turime skubiai rasti alternatyvias, tvarias pasėlių kenkėjų kontrolės priemones “.

Pasodinkite teigiamumo, pasidalindami gerąja žinia su draugais socialiniuose tinkluose ...