A növényvédő szerek helyett a biológiai sokféleség növelése csökkentheti a rovarok okozta károkat...

Az emberekhez hasonlóan a növények is kölcsönhatásban állnak a körülöttük lévő egyénekkel. Ha a körülöttünk lévő emberek fogékonyabbak a fertőzésekre, akkor a saját fertőzés kockázata is növekszik, és fordítva, ugyanez igaz a növényekre is. Amikor ugyanazon növényfaj különböző génjeit összekeverik és együtt termesztik, egyes kombinációk jobban ellenállnak a kártevőknek és a betegségeknek. Ezt a pozitív biodiverzitási hatást kapcsolt rezisztenciának nevezik.

A modern társadalom egyik legnagyobb kihívása az élelmezésbiztonság, a környezetvédelem és a biológiai sokféleség összeegyeztetése. A kártevők komoly veszélyt jelentenek a növényekre, ezért a növényvédő szerek, például a növényvédő szerek fontos szerepet játszanak a mezőgazdasági termelésben. A növényvédő szerek azonban csökkenthetik a rovarok biológiai sokféleségét.

Tehát a kérdés az, hogy mely növényi genotípusok kombinációit kell együtt termeszteni ahhoz, hogy hatékonyak legyenek a kártevők elleni küzdelemben? Ha összesen 199 genotípusból választunk ki két genotípust, 19 701 lehetséges kombináció létezik. A Zürichi Egyetem kutatói most új genomikai predikciós módszereket fejlesztettek ki fizikai modellek felhasználásával az egyedek közötti interakciók genetikai szintű elemzésére.

Eddig nem volt mód arra, hogy elemezzék, mely genomiális régiók támogatják a szomszédos növényi egyedek közötti kölcsönhatásokat, például a rezisztencia-kapcsolódást. Ezért a kutatócsoport kifejlesztett egy új elemzési módszert, a Neighbor GWAS-t.

Ez a módszer egy, a fizikában használt modellt alkalmaz a szomszédos növényi egyedek közötti kölcsönhatások elemzésére, felmérve a növényevők által okozott károkat, amikor egy adott genetikai DNS-szekvenciával rendelkező egyedeket egymás mellé helyeznek, terepi kísérletek eredményei alapján.

Az új módszerrel végzett elemzés kimutatta, hogy számos gén vett részt a szomszédos egyedekkel való kölcsönhatásokban. Gépi tanulás segítségével a kutatók képesek voltak megjósolni a növényevők által okozott károkat, és azonosítani a jótékony genotípus-kombinációkat a várható rezisztenciával együtt.

A csapat egy másik nagyszabású terepi kísérletet végzett két éven keresztül, körülbelül 2000 egyedi növényt nevelve genotípuspárokban, három különböző, előre jelzett ízületi rezisztenciaszinttel. A kísérlet eredményei azt mutatták, hogy egyetlen genotípus termesztéséhez képest két genotípus keverése 24,8%-kal, illetve 22,7%-kal csökkentette a növényevők kártételét a legmagasabb, illetve a második legmagasabb ízületi rezisztenciaszint esetében.

Forrás: https://www.mard.gov.vn/Pages/su-dung-da-dang-bi-hoc-thay-vi-thuoc-tru-sau-co-the-lam-thiet-hai-tu-con-trung--.aspx