Тестирование почвенных патогенов - критически важное для сельского хозяйства, но кропотливо медленное и дорогое - скоро будет проводиться точно, быстро, недорого и на месте благодаря исследованию, которым делятся ученые-патологи растений из Университета штата Вашингтон.
Как следует из названия, эти тесты выявляют в почве болезнетворные микроорганизмы, которые могут нанести серьезный ущерб посевам.
До сих пор для проведения тестов требовалось большое и дорогое оборудование или лабораторные анализы, на которые уходили недели.
Процесс анализа почвенных патогенов основан на тестах полимеразной цепной реакции (ПЦР), которые очень специфичны и чувствительны и возможны только в лаборатории.
Новые методы, разработанные фитопатологами WSU, не только портативны и быстры, но и используют тестовые материалы, легко доступные для общественности. В документе исследователей перечислены все оборудование и материалы, необходимые для создания устройства, а также инструкции о том, как собрать все это вместе и провести испытания почвы.
Удовлетворение потребностей производителей
«Мы слышали от многих производителей, что время, необходимое для получения результатов от образцов почвы, отправленных в лабораторию, слишком велико», - сказал Киваму Танака, доцент кафедры патологии растений WSU. «Результаты приходят слишком поздно, чтобы быть полезными. Но если они могут получить результаты на месте, они смогут принимать обоснованные решения об обработках или изменениях в управлении еще до того, как посадят урожай».
Некоторые болезни, вызванные почвенными патогенами, могут быть незаметны в течение нескольких недель после того, как урожай прорастет, сказал Танака. Это может быть слишком поздно для лечения болезни или вынудит фермеров использовать больше методов лечения.
Магнитный прорыв
Аспирант WSU Джозеф ДеШилдс, первый автор статьи, сказал, что потребовалось около шести месяцев работы, чтобы заставить их устройство работать в полевых условиях. Он использует магниты для захвата ДНК патогенов из почвы.
"Оказывается, очень сложно отделить и очистить генетический материал от почвы, потому что почва содержит так много материала для ПЦР-тестов", - сказал ДеШилдс. "Поэтому мы были в восторге, когда сделали этот прорыв".
Рэйчел Бомбергер (Rachel Bomberger) - специалист по диагностике предприятий WSU, которая помогла с концепцией тестирования машин. Она сказала, что впечатлена тем, чего добились Танака и его команда.
«Мы устранили огромный камень преткновения, когда дело доходит до тестирования почвы», - сказал Бомбергер, один из соавторов статьи. «Мы нашли недостающую часть, которая позволяет системам тестирования работать в полевых условиях без дорогостоящего лабораторного оборудования или материалов для тестирования».
Применение по всему миру
Система была протестирована на картофельных полях в восточном Вашингтоне, сказал Танака, но она будет работать на почве в любой точке мира.
"Это действительно универсальный метод", сказал он. «Вы можете использовать его для картирования патогенов по всей стране или посмотреть на распространение патогенов по стране. Мы начали с малого, но это может иметь огромное значение для проверки здоровья и болезней почвы».
Танака сказал, что важно, чтобы это открытие было доступно в видеожурнале с открытым доступом.
"Мы всегда заботимся о том, чтобы помочь каждому производителю и отрасли в целом", - сказал Танака. «Мы хотим, чтобы все посмотрели на это и использовали, если они думают, что получат от этого пользу».