Att använda biologisk mångfald istället för bekämpningsmedel kan minska skador från insekter...

Precis som människor interagerar växter med individerna runt omkring dem. Om människorna runt omkring dig är mer mottagliga för infektion ökar din egen risk för infektion, och vice versa, detsamma gäller för växter. När olika gener från samma växtart blandas och odlas tillsammans blir vissa kombinationer mer resistenta mot skadedjur och sjukdomar. Denna positiva effekt på biologisk mångfald kallas kopplad resistens.

En av de största utmaningarna för det moderna samhället är att förena livsmedelssäkerhet med miljöskydd och biologisk mångfald. Skadedjur utgör ett allvarligt hot mot grödor, vilket gör kemiska agenser som bekämpningsmedel viktiga i jordbruksproduktionen . Bekämpningsmedel kan dock minska insekternas biologiska mångfald.

Så frågan är, vilka kombinationer av växtgenotyper bör odlas tillsammans för att vara effektiva i kampen mot skadedjur? Om två genotyper väljs ut från totalt 199, finns det 19 701 möjliga kombinationer. Forskare vid universitetet i Zürich har nu utvecklat nya genomiska prediktionsmetoder med hjälp av fysiska modeller för att analysera interaktioner mellan individer på genetisk nivå.

Hittills har det inte funnits något sätt att analysera vilka genomiska regioner som stöder interaktioner som resistenskoppling mellan angränsande växtindivider. Därför utvecklade forskargruppen en ny analysmetod som kallas Neighbor GWAS.

Denna metod tillämpar en modell som används inom fysiken för att analysera interaktioner mellan angränsande växtindivider, och bedömer den skada som orsakas av växtätning när individer med en specifik genetisk DNA-sekvens placeras bredvid varandra, baserat på resultat från fältexperiment.

Analys med den nya metoden visade att många gener var involverade i interaktioner med närliggande individer. Med hjälp av maskininlärning kunde forskarna förutsäga skador på växtätare och identifiera gynnsamma genotypkombinationer med förutspådd associerad resistens.

Teamet genomförde ytterligare ett storskaligt fältexperiment under två år, där de odlade cirka 2 000 individuella plantor i par av genotyper med tre olika förutspådda nivåer av ledresistens. Resultaten av detta experiment visade att, jämfört med att odla en enda genotyp, minskade en blandning av två genotyper växtätarskador med 24,8 % respektive 22,7 % för de högsta respektive näst högsta nivåerna av ledresistens.

Källa: 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