Исследователи из Университета Суррея и Университета Квинсленда разработали новый революционный метод защиты растений, который предлагает экологически чистую альтернативу генетически модифицированным культурам и химическим пестицидам.
Прорывное исследование, опубликованное в журнале Nature Plants, может принести огромную пользу сельскому хозяйству и положительно повлиять на сообщества во всем мире. По оценкам, вредители и патогены растений снижают глобальные урожаи сельскохозяйственных культур на 30-40 процентов в год, ограничивая глобальную продовольственную безопасность. В то же время потребность в увеличении производства, нормативные требования, устойчивость к пестицидам и озабоченность по поводу глобального потепления, приводящего к распространению болезней, означают растущую потребность в новых подходах к защите урожая.
Исследователи обнаружили, что, комбинируя наночастицы глины с дизайнерскими «РНК» (молекулами, играющими важную роль в генной биологии), можно заставить замолчать определенные гены в растениях. Было показано, что разработанный ими спрей, известный как BioClay, обеспечивает защиту растений от вирусов в течение как минимум 20 дней после однократного применения. При опрыскивании биоглиной растение «думает», что оно подвергается нападению болезни или насекомого-вредителя, и реагирует, защищая себя.
Последнее исследование преодолевает нестабильность «голых» РНК, распыляемых на растения, что ранее мешало их эффективному использованию для защиты от вирусов. Нанося агенты на наночастицы глины, они не смываются, что позволяет им высвобождаться в течение длительного периода времени, прежде чем они разлагаются.
Технология BioClay, основанная на наночастицах, используемых при разработке лекарств для лечения людей, имеет ряд преимуществ по сравнению с существующими химическими пестицидами. Поскольку биоглина нетоксична и разлагается, она представляет меньший риск для окружающей среды и здоровья человека. Его также можно использовать целенаправленно для защиты сельскохозяйственных культур от конкретных патогенов.
Профессор Г. К. Макс Лу, президент и вице-канцлер Университета Суррея и соавтор исследовательской работы, сказал: «Это один из лучших примеров того, как наночастицы эффективны для биологической молекулярной доставки с контролируемой скоростью высвобождения для борьбы с болезнями растений. Одна и та же технология наночастиц, изобретенная и запатентованная в моей лаборатории в Университете Квинсленда, использовалась для эффективной адресной доставки лекарств. Она была лицензирована для фармацевтической компании из Оксфорда и теперь используется для разработки лекарств».
"Я очень рад видеть впечатляющие результаты этого проекта и публикацию нашего исследования в журнале Nature Plants."