Дистанционный мониторинг помогает найти решения против щитовки креп-мирта
Совместная группа исследователей из Техасского университета A&M разработала уникальную систему идентификации растений-хозяев для щитовки креп-мирта — насекомого, уничтожающего растения, питаясь их соком.
Щитовка креп-мирта распространилась на 17 штатов США менее чем за два десятилетия и представляет серьёзную угрозу для "зелёной" индустрии, распространяя одноимённое заболевание.
Уникальная система мониторинга с использованием электрического пенетрографа (EPG) и специального программного обеспечения позволила команде практически исключить необходимость трудоёмких тепличных исследований и дорогостоящего ручного труда. Исследование недавно опубликовано в научном журнале Insects.
Работа вызвала интерес у представителей "зелёной" индустрии, ищущих способ остановить болезнь, которая сократила рынок креп-мирта вдвое. По данным исследователей, годовая экономическая ценность продаж креп-мирта составляет $69,5 млн.
Устранение дорогостоящего труда
Исследование началось в 2019 году. Первоначальные тесты в теплице на восприимчивость разных видов креп-мирта использовали ручной труд и заняли более полугода. Тогда команда решила, что необходим более эффективный метод в реальном времени.
Используя систему мониторинга EPG, команда смогла отслеживать зондирующую активность насекомого в растении. Результаты помогли больше узнать о взаимодействии насекомого и растения и лучше понять потенциальные методы борьбы с вредителем. Формы сигналов EPG позволили исследователям наблюдать, какие питательные вещества щитовка извлекает из растения.
Некоторые насекомые могли пить воду, но не могли потреблять другие питательные вещества для поддержания роста и развития. Растения, на которых они были найдены, считались "потенциальными", то есть щитовка могла выживать на них какое-то время и потенциально преодолевать защиту растений, чтобы сделать их хозяевами.
Используя EPG и программную систему, разработанную студенткой Элизабет Чун, команда смогла рассчитать частоту и относительную амплитуду для каждой формы сигнала EPG из более чем 500 мегабайт исходных данных за несколько секунд. Программное обеспечение является открытым исходным кодом.
Следующие шаги
Исследовательская группа считается одними из первых пионеров в изучении щитовки креп-мирта. Ранши Се работал над проектом "Life Table" — экологическим инструментом для изучения развития и популяционной динамики различных организмов, который ранее не применялся к щитовке. Это привело ко многим важным открытиям, например, о брачном поведении насекомого.
Следующий исследовательский проект будет направлен на выявление соединений, выделяемых самкой в качестве полового феромона, и способов их использования для нарушения спаривания.
Сейчас для борьбы с этим насекомым используются системные пестициды. Однако насекомые защищены восковым покровом, что делает опрыскивание неэффективным. Химическая обработка требует полива почвы для доставки химикатов в растения, что также наносит вред опылителям. Фокус будет на поиске новых систем контроля насекомых без чрезмерной зависимости от пестицидов.
Работа также включает отлов самцов для нарушения брачного поведения и поиск сортов, устойчивых к щитовке креп-мирта.