Как и люди, растения взаимодействуют с окружающими их людьми. Если окружающие вас люди более восприимчивы к инфекции, ваш собственный риск заражения увеличивается, и наоборот, то же самое справедливо для растений. При смешивании и совместном выращивании разных генов одного вида растений некоторые комбинации оказываются более устойчивыми к вредителям и болезням. Этот положительный эффект биоразнообразия называется сцепленной устойчивостью.
Одна из важнейших задач современного общества — найти баланс между продовольственной безопасностью, охраной окружающей среды и сохранением биоразнообразия. Вредители представляют серьёзную угрозу для сельскохозяйственных культур, поэтому химические вещества, такие как пестициды, играют важную роль в сельскохозяйственном производстве. Однако пестициды могут снижать биоразнообразие насекомых.
Итак, вопрос заключается в том, какие комбинации генотипов растений следует выращивать вместе, чтобы обеспечить эффективную борьбу с вредителями? Если выбрать два генотипа из 199, то получится 19 701 возможная комбинация. Исследователи из Цюрихского университета разработали новые методы геномного прогнозирования, использующие физические модели для анализа взаимодействий между особями на генетическом уровне.
До сих пор не существовало способа проанализировать, какие области генома обеспечивают взаимодействия, такие как сцепление устойчивости, между соседними особями растений. Поэтому исследовательская группа разработала новый метод анализа, названный Neighbor GWAS (Полногеномный поиск ассоциаций по соседству).
Этот метод применяет модель, используемую в физике для анализа взаимодействий между соседними особями растений, оценивая ущерб, причиненный фитофагией, когда особи с определенной генетической последовательностью ДНК размещаются рядом друг с другом, на основе результатов полевых экспериментов.
Анализ с использованием нового метода показал, что многие гены участвуют во взаимодействии с соседними особями. Используя машинное обучение, исследователи смогли предсказать ущерб, наносимый травоядными, и выявить полезные комбинации генотипов с прогнозируемой ассоциированной устойчивостью.
Команда провела ещё один масштабный полевой эксперимент, продолжавшийся два года, выращивая около 2000 отдельных растений в парах генотипов с тремя различными прогнозируемыми уровнями устойчивости к сращению. Результаты этого эксперимента показали, что по сравнению с выращиванием одного генотипа, смешивание двух генотипов снизило повреждение растениями-пожирателями на 24,8% и 22,7% для самого высокого и второго по величине уровней устойчивости к сращению соответственно.
Источник: 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
Комментарий (0)