Zwalczanie szkodników roślin bez zabijania pszczół i innych owadów zapylających: matematyk z University of Sussex (Wielka Brytania) opracował rewolucyjną technikę wyciszania genów, aby atakować określone szkodniki pszenicy bez szkody dla otaczającego środowiska, używając tylko naturalne bakterie glebowe.
Obecnie typową praktyką tradycyjnego rolnictwa jest stosowanie pestycydów i herbicydów w celu umożliwienia uprawom wzrostu bez szkodników i innych patogenów. Szkoda, że substancje te działają nie tylko na to, co szkodzi uprawom, ale także, jak wiadomo, na środowisko, od pszczół i innych owadów zapylających po wodę i glebę, często lądując na naszych stołach , w jedzeniu, które codziennie spożywamy. .
Sytuacja się pogarsza, a coraz bardziej alarmujące badania wskazują na postępujące zatruwanie wszystkiego wokół nas. Nawet niedawno obliczono, że niektóre europejskie strumienie są tak zanieczyszczone pestycydami, że same mogą być używane jako pestycydy .
Istnieje kilka alternatywnych badań, ale badanie Konstantina Blyussa, matematyka z University of Sussex, jest szczególne, ponieważ ma na celu wybranie nietoksycznych bakterii, które będą atakować tylko docelowe pasożyty, w szczególności gatunek, który uszkadza pszenicę.
Eksperymenty pokazują, że 92% upraw przeżywa dzięki temu podejściu, które może pomóc wyżywić rosnącą populację na świecie, zwiększyć produkcję żywności ekologicznej i napędzać produkcję biopaliw.
„Wraz ze wzrostem liczby ludności na świecie potrzebującej żywności i pilną potrzebą przejścia z paliw kopalnych na biopaliwa - wyjaśnia Blyuss - nasze badania stanowią ważny krok naprzód w zakresie ochrony upraw, bezpiecznych ekologicznie bez szkody dla pszczoły lub inne owady ”.
Nie ma jednak GMO , stwierdza badacz, ponieważ technika ta działa z własnymi genami rośliny, aby wybiórczo zabijać określone mikroskopijne robaki, zwane nicieniami (przyczyna chorób, które niszczą uprawy o wartości około 130 miliardów dolarów), bez szkody dla innych owadów. ptaki lub ssaki.
Wiadomo było już, że w glebie naturalnie żyją nietoksyczne bakterie, które mogą pomóc roślinom w obronie, ale do tej pory nigdy nie opracowano skutecznego sposobu wykorzystania ich mocy na dużą skalę, niezbędnej do przemysłowego wykorzystania.
Klucz, jak to często bywa, tkwi w genach. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem interferencji RNA , która blokuje produkcję białek potrzebnych nicieniom do wzrostu i rozmnażania. Osiąga się to za pomocą biostymulatorów pochodzących z tych samych bakterii, stosowanych przez zanurzenie nasion lub korzeni w zawierającym je roztworze lub przez dodanie roztworu do gleby, w której rosną rośliny.
„Zanurzając nasiona rośliny w roztworze biostymulującym - wyjaśnia Blyuss - roślina staje się koniem trojańskim, ponieważ„ dostarcza ”substancje nicieniom, zabijając je. Skupiliśmy się na specyficznych genach nicieni, więc wiemy, że nie zaatakuje innych stworzeń ”.
W szczególności eksperymenty przeprowadzone przez zespół pokazują, że zanurzenie nasion roślin w roztworze biostymulatora zwiększa ich szanse na przeżycie między 57 a 92% . Technika ta zmniejsza również poziom inwazji nicieni o 73% do 83% w porównaniu z tradycyjnie uprawianymi roślinami.
Ale to nie koniec, ponieważ rośliny produkowane przy użyciu biostymulatorów wykazują znacznie lepsze plony i większą odporność na szkodniki, ale nie różnią się od innych sztucznie wyhodowanych roślin posiadając kilka użytecznych cech. Co więcej, same biostymulanty są naprawdę naturalne, ponieważ są niczym innym jak produktami bakterii, które już żyją w glebie.
Ale dlaczego matematyk prowadzący badania biologiczne? Jak to często bywało od czasu rozpowszechnienia się informatyki, eksperymenty są najpierw projektowane na komputerze, próbując przewidzieć, choć z pewnym marginesem niepewności, wyniki. W tym konkretnym przypadku potrzebne były modele matematyczne, a kto lepiej niż matematyk mógłby je opracować i zinterpretować?
Kolejnym krokiem jest opracowanie jeszcze bardziej zaawansowanych modeli, które wskazują, jak pobierać z gleby biostymulatory o wielu składnikach, zarówno z nasion, jak i korzeni, oraz identyfikować coraz skuteczniejsze cele genetyczne nicieni.
Badanie zostało opublikowane w Frontiers in Plant Science .
Roberta De Carolis
Zdjęcie: Wikimedia Commons
