Диагностика увядания дуба невооруженным глазом

Исследователи из Университета Миннесоты разработали революционный метод быстрого и точного выявления увядания дуба — разрушительного заболевания, угрожающего дубам по всей Северной Америке. По данным Департамента природных ресурсов (DNR), болезнь широко распространена в восточно-центральной и юго-восточной Миннесоте, и ее ареал продолжает расширяться на север. Ранние методы обнаружения необходимы для контроля за распространением болезни.

Работа опубликована в журнале Plant Methods.

Исследователи создали диагностический инструмент, включив золотые наночастицы в LAMP-анализ (Loop-mediated isothermal amplification). LAMP-анализ является предпочтительным инструментом для полевой диагностики, поскольку он быстрый, надежный, недорогой и требует минимальной подготовки.

«Это исследование представляет новый подход, который упрощает и ускоряет диагностику увядания дуба, потенциально преобразуя методы борьбы с болезнью для этой серьезной угрозы здоровью дубов как в естественных, так и в городских экосистемах Миннесоты», — сказал соавтор Акли Зарури.

Ключевые результаты:

• Золотые наночастицы реагируют с молекулами ДНК, образуя отчетливый красный осадок в присутствии патогена.
• Благодаря визуальному обнаружению невооруженным глазом инструмент дает результаты за 30 минут.
• Анализ был тщательно протестирован на инфицированных и здоровых образцах красного дуба, продемонстрировав исключительную чувствительность и специфичность. Он также доказал свою эффективность с неочищенными экстрактами ДНК из пораженной древесины, что упрощает диагностический процесс.

«Этот LAMP-анализ с его быстрой обработкой и простой визуализацией предлагает мощный инструмент для полевой диагностики увядания дуба и обладает потенциалом для более широкого применения в фитопатологии», — сказала ведущий автор Винни Теккудан Нови.

Исследователи находятся в процессе полевых испытаний этой технологии, чтобы в ближайшем будущем она стала доступна для управляющих земельными ресурсами.

Будущие исследования могут быть сосредоточены на валидации LAMP-анализа в полевых условиях на большей выборке, чтобы лучше представить эпидемиологию увядания дуба и обеспечить стабильную диагностическую чувствительность и специфичность. Кроме того, оптимизация анализа для различных условий окружающей среды на этапе визуализации может сделать его применимым и более простым в использовании в различных условиях.