Chào mừng Quý độc giả đến với trang thông tin điện tử của Viện Khoa học Kỹ thuật Nông nghiệp miền Nam

Tin nổi bật
Thành tích

Huân chương Ðộc lập

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Huân chương Lao động

- Hạng 1 - Hạng 2 - Hạng 3

Giải thưởng Nhà nước

- Nghiên cứu dinh dưởng và thức ăn gia súc (2005)

- Nghiên cứu chọn tạo và phát triển giống lúa mới cho xuất khẩu và tiêu dùng nội địa (2005)

Giải thưởng VIFOTEC

- Giống ngô lai đơn V2002 (2003)

- Kỹ thuật ghép cà chua chống bệnh héo rũ vi khuẩn (2005)

- Giống Sắn KM 140 (2010)

Trung tâm
Liên kết website
lịch việt
Thư viện ảnh
Video
Thiết lập chuỗi giá trị nông sản thông minh và an toàn tại Việt Nam Cà chua bi

Thống kê truy cập
 Đang trực tuyến :  19
 Số lượt truy cập :  34478350
Công nghệ mới bảo vệ cây trồng bằng cách kiểm tra không khí để tìm DNA của bệnh thực vật
Thứ ba, 27-08-2024 | 08:35:42

AirSeq hút không khí qua một loạt các bộ lọc, các hạt trong không khí sẽ đi vào chất lỏng thu thập để phân tích thêm. Nguồn: Ban quản lý Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên, London.

 

Hiện nay, chúng ta có thể phát hiện bệnh ở cây trồng trước khi chúng xuất hiện.

 

Bằng cách xác định DNA trong các bào tử trôi nổi trong không khí, người ta hy vọng công nghệ mới mang tên AirSeq có thể giúp nông dân giải quyết các bệnh trên cây trồng hiệu quả hơn mà vẫn sử dụng ít hóa chất hơn.

 

DNA trong không khí đã có thể đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ an ninh lương thực của chúng ta.

 

Hàng năm, có tới 40% mùa màng trên thế giới bị mất do sâu bệnh, gây thiệt hại cho nông dân hàng trăm tỷ bảng Anh. Hơn 4 triệu tấn thuốc trừ sâu bệnh nông nghiệp được sử dụng trên toàn thế giới mỗi năm để cố gắng ngăn chặn những mối đe dọa này, gây thiệt hại cho đất, nước và thậm chí là chính chúng ta.

 

Trong nhiều trường hợp, thuốc trừ bệnh có tác dụng rất nhỏ trong việc ngăn chặn sự nhiễm bệnh hại. Nhiều bệnh chỉ được phát hiện khi cây bắt đầu biểu hiện triệu chứng, lúc đó thường là quá muộn để cứu chúng.

 

Hiện nay, các nhà nghiên cứu tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên và Viện Earlham đã phát triển một cách mới để phát hiện các bệnh này trước khi chúng trở thành vấn nạn. Được gọi là AirSeq, thiết bị này hút hàng nghìn lít không khí để xác định các đoạn DNA đặc trưng của nấm gây bệnh.

 

Các cuộc thử nghiệm ở miền đông nước Anh đã chỉ ra rằng AirSeq có thể theo dõi mức độ biến động của DNA này trong suốt cả năm. Tiến sỹ Matt Clark, một trong những đồng tác giả của nghiên cứu mới, cho biết điều này có thể cho phép nông dân hành động khi nguy cơ nhiễm bệnh ở mức cao nhất.

 

"Hiện tại, nông dân phun thuốc diệt nấm cho cây trồng của họ để cây không bị nhiễm nấm", Matt nói. "Nhưng vì các loại cây trồng khác nhau có khả năng kháng các chủng mầm bệnh khác nhau nên điều này không phải lúc nào cũng cần thiết".

 

"AirSeq có thể phát hiện bào tử nào hiện diện và chúng nhiều đến mức nào, giúp nông dân biết được họ có cần sử dụng thuốc diệt nấm hay không. Điều này có nghĩa là nông dân có thể phun thuốc cho cây trồng hiệu quả hơn, giúp họ tiết kiệm tiền và thúc đẩy canh tác bền vững hơn".

 

Những phát hiện của nghiên cứu đã được công bố trên tạp chí Current Biology.

 

Nguy cơ nhiễm bệnh do nấm ngày càng tăng

 

Vài trăm năm trước, nghề nông rất khác so với bây giờ. Nông dân trồng hỗn hợp nhiều loại cây trồng khác nhau trên diện tích đất tương đối nhỏ. Sự đa dạng của các loại cây trồng này có nghĩa là các trang trại có khả năng chống chịu tốt hơn với các loại bệnh tiềm ẩn nhưng phải trả giá bằng năng suất thấp hơn.

 

Ngày nay, nhiều cánh đồng là độc canh, trong đó nông dân trồng một loài duy nhất trên một diện tích rộng lớn. Mặc dù điều này làm cho việc canh tác hiệu quả hơn, nhưng nó làm tăng nguy cơ nhiễm bệnh. Bệnh có thể lây lan như cháy rừng qua các cây trồng, đặc biệt là ở những cây có đặc điểm di truyền rất giống nhau.

 

Nấm là một trong những nguyên nhân quan trọng nhất gây ra bệnh nhiễm trùng thực vật. Các bệnh do nấm như rỉ sắt trên thân và đốm loang lỗ giết chết rất nhiều cây trồng, với thiệt hại ước tính đủ để nuôi sống từ 600 triệu đến 4 tỷ người trong cả năm.

 

Những tổn thất này dự kiến ​​sẽ chỉ tăng lên do biến đổi khí hậu, khiến việc chống lại bệnh do nấm trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Tuy nhiên, chỉ sử dụng nhiều hóa chất hơn không phải là câu trả lời. Giống như vi khuẩn trở nên miễn dịch với kháng sinh, nấm cũng có thể trở nên kháng thuốc diệt nấm.

 

"Nếu thuốc diệt nấm bị lạm dụng, nấm sống sót có thể phát triển khả năng miễn dịch với thuốc", Matt giải thích. "Một số loại thuốc diệt nấm cũng có thể ảnh hưởng đến quá trình sản xuất hormone ở động vật, do đó, việc tăng cường sử dụng thuốc cũng có thể gây nguy cơ cho sức khỏe của chúng ta".

 

"Một số loại thuốc diệt nấm quan trọng hiện đang bị cấm ở EU do hậu quả này. Khi các hóa chất này dần bị loại bỏ, việc sử dụng các lựa chọn còn lại một cách tiết kiệm để ngăn ngừa tình trạng kháng thuốc diệt nấm thậm chí còn quan trọng hơn".

 

Những vấn đề như thế này đã truyền cảm hứng cho nhóm phát triển công nghệ AirSeq. Bắt đầu là một dự án để kiểm tra cách bào tử di chuyển giữa các cánh đồng đã chuyển thành việc giám sát tích cực các bệnh cây trồng thông qua DNA trong không khí của chúng.

 

AirSeq có thể làm gì?

 

AirSeq hoạt động bằng cách hút không khí qua một loạt các bộ lọc, với các hạt trong không khí kết thúc trong một chất lỏng thu thập. Chất lỏng này sau đó được cô đặc và sử dụng để chiết xuất DNA và giải trình tự để tìm ra những gì có trong không khí.

 

Để chứng minh rằng nó có thể hoạt động, nhóm nghiên cứu đầu tiên đã thử nghiệm khả năng phát hiện vi khuẩn Bacillus thuringiensis (Bt) của AirSeq trong đường hầm gió. Vi khuẩn được thả vào không khí ở mức độ cao dần, với mức DNA Bt tăng dần được thiết bị thu thập và phát hiện bằng cách giải trình tự.

 

Sau khi chứng minh công nghệ trong môi trường được kiểm soát, đã đến lúc thử nghiệm AirSeq ngoài thực địa. Thiết bị đã lấy mẫu không khí xung quanh các cánh đồng lúa mì, lúa mạch và đậu trong hơn một tháng rưỡi để xem nó có thể phát hiện ra điều gì.

 

"Cách tiếp cận của chúng tôi là sắp xếp mọi thứ trong không khí, thay vì tập trung vào một số gen hoặc trình tự nhất định", Matt giải thích. "Nếu chúng tôi chỉ sắp xếp một số gen hoặc loài nhất định, thì có thể bỏ sót những gì không được tìm kiếm".

 

"Phương pháp này có thể phát hiện mọi thứ, bao gồm cả các chủng bệnh mới và bất ngờ. Về lâu dài, nó có thể cho phép chúng ta thấy được các tác nhân gây bệnh này đang tiến hóa như thế nào".

 

Thử nghiệm AirSeq đã cho biết DNA từ nhiều loại bệnh khác nhau, bao gồm cả những bệnh do nấm và vi khuẩn gây ra. Những bệnh này bao gồm các bệnh phổ biến trên lúa mì ở Anh như bệnh phấn trắng và bệnh đốm lá septoria, cũng như những bệnh ít gặp hơn như bệnh gỉ sắt.

 

Mức độ mầm bệnh dường như có liên quan đến khí hậu và thời tiết, trong đó độ ẩm và lượng mưa cao hơn có liên quan đến sự gia tăng bào tử nấm.

 

Nhóm nghiên cứu hiện hy vọng sẽ tiếp tục phát triển AirSeq đến mức có thể triển khai cho nông dân trên toàn thế giới. Mục tiêu cuối cùng của họ là sản xuất một thiết bị độc lập có thể liên tục theo dõi không khí để phát hiện dấu hiệu của bệnh.

 

Điều này có thể giúp nông dân thực hiện các hành động có mục tiêu để giảm thiểu thiệt hại mùa màng và góp phần giảm nạn đói trên thế giới.

 

Đỗ Thị Nhạn theo Phys.org

Trở lại      In      Số lần xem: 86

[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
  • Bản đồ di truyền và chỉ thị phân tử trong trường hợp gen kháng phổ rộng bệnh đạo ôn của cây lúa, GEN Pi65(t), thông qua kỹ thuật NGS
  • Bản đồ QTL chống chịu mặn của cây lúa thông qua phân tích quần thể phân ly trồng dồn của các dòng con lai tái tổ hợp bằng 50k SNP CHIP
  • Tuần tin khoa học 479 (16-22/05/2016)
  • Áp dụng huỳnh quang để nghiên cứu diễn biến sự chết tế bào cây lúa khi nó bị nhiễm nấm gây bệnh đạo ôn Magnaporthe oryzae
  • Vai trò của phân hữu cơ chế biến trong việc nâng cao năng năng suất và hiệu quả kinh tế cho một số cây ngắn ngày trên đất xám đông Nam Bộ
  • Tuần tin khoa học 475 (18-24/04/2016)
  • Vi nhân giống cây măng tây (Asparagus officinalis L.)
  • Thiết lập cách cải thiện sản lượng sắn
  • Nghiên cứu xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo hạn hán cho Việt Nam với thời hạn đến 3 tháng
  • Liệu thủ phạm chính gây nóng lên toàn cầu có giúp ích được cho cây trồng?
  • Tuần tin khoa học 478 (09-15/05/2016)
  • Sinh vật đơn bào có khả năng học hỏi
  • Côn trùng có thể tìm ra cây nhiễm virus
  • Bản đồ QTL liên quan đến tính trạng nông học thông qua quần thể magic từ các dòng lúa indica được tuyển chọn
  • Nghiên cứu khẳng định số loài sinh vật trên trái đất nhiều hơn số sao trong giải ngân hà chúng ta
  • Cơ chế di truyền và hóa sinh về tính kháng rầy nâu của cây lúa
  • Vật liệu bọc thực phẩm ăn được, bảo quản trái cây tươi hơn 7 ngày mà không cần tủ lạnh
  • Giống đậu nành chống chịu mặn có GEN gmst1 làm giảm sự sinh ra ROS, tăng cường độ nhạy với ABA, và chống chịu STRESS phi sinh học của cây Arabidopsis thaliana
  • Khám phá hệ giác quan cảm nhận độ ẩm không khí ở côn trùng
  • Phương pháp bền vững để phát triển cây lương thực nhờ các hạt nano
Designed & Powered by WEBSO CO.,LTD