Використання біорізноманіття замість пестицидів може зменшити шкоду від комах...

Як і люди, рослини взаємодіють з оточуючими. Якщо люди навколо вас більш схильні до інфекцій, ваш власний ризик зараження зростає, і навпаки, те саме стосується рослин. Коли різні гени одного виду рослин змішуються та вирощуються разом, деякі комбінації стають більш стійкими до шкідників та хвороб. Цей позитивний ефект біорізноманіття називається зв'язаною стійкістю.

Одним з головних викликів, що стоять перед сучасним суспільством, є узгодження продовольчої безпеки із захистом довкілля та біорізноманіттям. Шкідники становлять серйозну загрозу для сільськогосподарських культур, що робить хімічні речовини, такі як пестициди, важливими у сільськогосподарському виробництві. Однак пестициди можуть зменшувати біорізноманіття комах.

Отже, питання полягає в тому, які комбінації генотипів рослин слід вирощувати разом, щоб бути ефективними в боротьбі зі шкідниками? Якщо два генотипи вибрати з 199, то існує 19 701 можливих комбінацій. Дослідники з Університету Цюріха розробили нові методи геномного прогнозування, використовуючи фізичні моделі для аналізу взаємодії між особинами на генетичному рівні.

Досі не було можливості проаналізувати, які геномні області підтримують взаємодії, такі як зв'язок стійкості між сусідніми рослинами. Тому дослідницька група розробила новий метод аналізу під назвою Neighbor GWAS.

Цей метод застосовує модель, що використовується у фізиці, для аналізу взаємодії між сусідніми рослинними особинами, оцінюючи шкоду, завдану травоїдністю, коли особини з певною генетичною послідовністю ДНК розміщуються поруч одна з одною, на основі результатів польових експериментів.

Аналіз, проведений за допомогою нового методу, показав, що багато генів були задіяні у взаємодії із сусідніми особинами. За допомогою машинного навчання дослідники змогли передбачити пошкодження травоїдних тварин та визначити корисні комбінації генотипів з передбачуваною пов'язаною стійкістю.

Команда провела ще один масштабний польовий експеримент протягом двох років, вирощуючи приблизно 2000 окремих рослин парами генотипів з трьома різними прогнозованими рівнями стійкості до суглобів. Результати цього експерименту показали, що порівняно з вирощуванням одного генотипу, змішування двох генотипів зменшило пошкодження травоїдних на 24,8% та 22,7% для найвищого та другого за величиною рівнів стійкості до суглобів відповідно.

Джерело: 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