Boj proti škůdcům rostlin bez zabíjení včel a jiného opylujícího hmyzu: Matematik z University of Sussex (UK) vyvinul revoluční techniku „umlčování genů“, která je zaměřena na konkrétní škůdce pšenice bez poškození okolního prostředí, pouze s použitím přírodní půdní bakterie.
V současné době je typickým postupem tradičního zemědělství používání pesticidů a herbicidů k umožnění růstu plodin bez škůdců nebo jiných patogenů. Je škoda, že tyto látky nepůsobí jen na to, co poškozuje úrodu, ale také, jak je známo, na životní prostředí, od včel a jiného opylovaného hmyzu po vodu a půdu, často končící na našich stolech , v potravinách, které jíme denně .
A situace se zhoršuje a stále více alarmující studie naznačují postupnou otravu všeho kolem nás. Dokonce i nedávno bylo vypočítáno, že některé evropské toky jsou natolik znečištěny pesticidy, že by mohly být použity jako pesticidy samy .
Existuje několik alternativních výzkumů, ale Konstantin Blyuss, matematik na univerzitě v Sussexu, je zvláštní zejména proto, že si klade za cíl vybrat netoxické bakterie, aby se zaměřily pouze na cílové parazity, konkrétně na druh, který poškozuje pšenici.
Experimenty ukazují, že tento přístup přežije o 92% více plodin , což by mohlo pomoci nakrmit rostoucí globální populaci, zvýšit produkci organických potravin a podpořit produkci biopaliv.
„S nárůstem světové populace, která potřebuje jídlo, a s naléhavou potřebou přechodu z fosilních paliv na biopaliva - vysvětluje Blyuss - představuje náš výzkum důležitý krok vpřed pro ochranu plodin, ekologicky bezpečný bez poškození včely nebo jiný hmyz “.
Výzkumník však neuvádí žádné GMO , protože tato technika pracuje s vlastními geny rostliny, aby selektivně ničila specifické mikroskopické červy zvané hlístice (původce nemocí, které ničí asi 130 miliard dolarů plodin), aniž by došlo k poškození jiného hmyzu. ptáci nebo savci.
Již bylo známo, že v půdě přirozeně žijí netoxické bakterie, které rostlinám pomáhají bránit se, ale dosud nebyl vyvinut efektivní způsob, jak využít jejich sílu ve velkém měřítku, která je nezbytná pro průmyslové využití.
Klíč, jak tomu často bývá, je v genech. Studie byla prováděna pomocí interference RNA , která zastavuje produkci proteinů potřebných pro růst a reprodukci hlístic. Toho je dosaženo biostimulanty pocházejícími ze stejných bakterií, které se aplikují buď ponořením semen nebo kořenů do roztoku, který je obsahuje, nebo přidáním roztoku do půdy, ve které rostliny rostou.
"Ponořením semen rostliny do roztoku biostimulantu - vysvětluje Blyuss - se rostlina stává trojským koněm, protože" dodává "látky hlístům a zabíjí je. Zamířili jsme na konkrétní geny hlístice, takže víme, že nebude útočit na jiné tvory. “
Experimenty prováděné zejména týmem ukazují, že ponoření semen rostlin do roztoku biostimulantu zvyšuje jejich šance na přežití mezi 57 a 92% . Tato technika také snižuje míru napadení háďátky o 73% až 83% ve srovnání s tradičně pěstovanými rostlinami.
Tím to ale nekončí, protože rostliny produkované pomocí biostimulantů vykazují mnohem lepší výnosy rostlin a větší odolnost vůči škůdcům, ale neliší se od ostatních uměle chovaných rostlin tím, že mají některé užitečné vlastnosti. Samotné biostimulanty jsou navíc skutečně přírodní, protože nejsou ničím jiným než produkty bakterií, které již žijí v půdě.
Ale proč matematik vedoucí biologický výzkum? Jak se často stalo od doby, kdy se počítačová věda rozšířila, experimenty se nejprve navrhují na počítači a snaží se předpovědět, i když s určitou mírou nejistoty, výsledky. V tomto konkrétním případě byly zapotřebí matematické modely a kdo by je mohl lépe než matematik vyvinout a interpretovat lépe než matematik?
Dalším krokem je vývoj ještě pokročilejších modelů, které naznačují, jak brát biostimulanty s více složkami z půdy, jak ze semen, tak z kořenů, a identifikovat stále účinnější genetické cíle hlístic.
Studie byla publikována ve Frontiers in Plant Science .
Roberta De Carolis
Foto: Wikimedia Commons
