Rewolucja w rolnictwie! Nowe narzędzie do identyfikacji chorób zbóż!
Autor: Dr Alicja Stachura
Prawidłowa identyfikacja choroby grzybowej atakującej naszą uprawę jest niezbędna do podjęcia decyzji o wyborze skutecznego środka grzybobójczego. Dotychczas musieliśmy polegać na własnych umiejętnościach diagnostycznych. Ale przecież nie wszystkie choroby można rozpoznać po ich objawach zewnętrznych, szczególnie na ich wczesnym etapie.
Prawidłowa identyfikacja chorób grzybowych jest niezwykle ważna w niemal wszystkich aspektach patologii zbóż, od badań podstawowych dotyczących biologii patogenów do działań podejmowanych na rzecz zwalczania chorób, jakie powodują. Patogeny grzybowe zbóż wykazują zróżnicowaną wrażliwość na substancje czynne środków grzybobójczych. Z kolei patogeny bakteryjne są całkowicie niewrażliwe na składniki aktywne fungicydów, a choroby przez nie wywoływane często mogą wykazywać podobne objawy i być mylone z infekcjami grzybiczymi. Również czynniki abiotyczne, takie jak wysokie stężenie rozpuszczalnych soli, czy deficyt składników odżywczych mogą naśladować objawy charakterystyczne dla infekcji grzybiczej.
Możliwość rozpoznania patogenów wywołujących choroby grzybowe zbóż po objawach zewnętrznych zależy od rodzaju patogenu oraz od stadium infekcji. Jednak w chwili kiedy objawy choroby grzybowej stają się rozpoznawalne gołym okiem i charakterystyczne dla danego patogenu, leczenie jest już mniej skuteczne, ze względu na zaawansowanie choroby. Istnieje ponadto duża liczba chorób, które bardzo ciężko zidentyfikować po objawach zewnętrznych. Co wtedy? We wszystkich przypadkach rozwiązaniem problemu są metody molekularne (inaczej nazywane genetycznymi), umożliwiające pewną, szybką i wczesną identyfikację patogenu grzybowego. Techniki molekularne, takie jak reakcja łańcuchowa polimerazy (PCR), są rutynowo stosowane w diagnostyce chorób grzybowych człowieka, nie są jednak jeszcze powszechnie wykorzystywane w celu wykrywania oraz identyfikacji patogenów wywołujących choroby grzybowe zbóż.
Metody molekularne (genetyczne) polegają na wykrywaniu w tkance roślinnej fragmentu DNA charakterystycznego tylko dla poszukiwanego patogenu grzybowego. W tym celu projektowane są odpowiednie sondy molekularne, które lokalizują i znakują wybrany fragment genomu organizmu powodującego infekcje. Specjalistyczna aparatura pomiarowa odbiera sygnał od wyznakowanego fragmentu genu i sygnalizuje jego obecność. Dzięki wykorzystaniu tych technik możliwe jest zarówno zbadanie obecności patogenu, jak również analiza jego ilości w zainfekowanej tkance.
Postęp technologiczny w zakresie metod opartych o reakcję PCR, takich jak PCR w czasie rzeczywistym (real-time PCR), pozwala na szybkie i dokładne wykrywanie oraz ilościowe oznaczanie licznych patogenów roślin, w tym patogenów wywołujących choroby grzybowe zbóż. Metody te mogą być stosowane do rozwiązywania wielu problemów praktycznych napotykanych w rolnictwie, np. do jednoczesnego rozpoznawania kilku patogenów grzybowych pszenicy, czy do badania rozwoju oporności patogenów na fungicydy. Informacje wynikające z tego typu badań są użyteczne w poprawie kontroli nad chorobami grzybowymi zbóż, gdyż umożliwiają podejmowanie bardziej racjonalnych decyzji, o wyborze i stosowaniu fungicydów.
Badania oparte o technikę PCR zapewniają nowe narzędzia do monitorowania narażenia upraw na infekcje grzybowe. Są one dużo bardziej niezawodne i szybsze niż tradycyjne metody hodowlane. Informacje pozyskane na ich podstawie mogą być wykorzystane do poprawy procesu decyzyjnego w kontroli patogenów wywołujących choroby grzybowe zbóż oraz innych roślin uprawnych.
Dr Alicja Stachura
Licencjonowane artykuły dostarcza Artelis.pl.
Nigdy wcześniej nie słyszeliśmy o metodach molekularnych wykorzystywanych do identyfikacji chorób zbóż.
OdpowiedzUsuń