Научные сотрудники из Ливерпульского университета совместно с лидером в области интегрированной борьбы с вредителями International Pheromone Solutions (IPS), впервые для идентификации насекомых успешно применили технологию, которая использовалась для распознания у человека здоровых тканей и раковых.

Ежегодно насекомые-вредители наносят огромный экономический ущерб сельскому и лесному хозяйству, либо напрямую поражая посевы, или передавая болезни.

Исследования, проведенные учеными из Ливерпульского университета, могут иметь огромные преимущества для пищевой промышленности. Уникальная технология может позволить производителям и импортерам быстро и точно определять виды насекомых-вредителей.

Научную работу провела аспирантка из Ливерпульского университета Айрис Вагнер. Она применила новый аналитический метод под названием масс-спектрометрия с быстрой испарительной ионизацией (REIMS). REIMS — это аналитический метод в реальном времени, включающий в себя быстрое сжигание образца ткани на основе молекулярного состава насекомого.

Во время исследования группа ученых сперва изучила пять видов членистоногих, таких как пауки и жуки. Как только команда была уверена в точности работы метода, она сосредоточилась на более близких видах плодовых мухах (Drosophila spp). Два образца из данного вида были тесно связаны между собой, а их самки морфологически чрезвычайно похожи на самцов, что делало типирование с использованием традиционных методов, таких как идентификация по морфо-таксономическим ключам, очень затруднительным.

REIMS может различать разные виды на взрослой или неполовозрелой стадии, а также отличать самцов от самок — все это критически важная информация для производителей, которым необходимо отслеживать заражения и бороться с ними.

По словам доктора Сэма Джонса, технического директора IPS, анализ ДНК является в настоящее время лучшим методом для выявления очень похожих видов. Особенно многообещающей является способность REIMS различать незрелые стадии (личинки) многих групп насекомых за секунды. Это устраняет необходимость выращивать незрелых до зрелого возраста в качестве предварительного способа для идентификации.

«Очень интересно, что мы открыли ещё одно применение REIMS. Проблема, с которой блестяще справляется данный метод, заключается в определении видов действительно сложно идентифицируемых даже экспертами. Мы думали, что REIMS может предложить быструю альтернативу ПЦР-тестам, и мы обнаружили, что технология работает очень хорошо, что является фантастическим достижением. Когда вы говорите о заражениях, которые могут уничтожить урожай и средствах к существованию, или о большом транспортном контейнере с товарами, каждый день становится решающим. А тест, который занимает секунды, позволяет проанализировать множество отдельных особей насекомых. Теперь мы можем быстро идентифицировать вредителей, а затем принять решение о стратегии их устранения. Некоторые вредители более опасны, чем другие, и, если вы сможете правильно идентифицировать одну или много особей насекомых-вредителей, это может помочь в принятии решения», — заявил доктор Джонс.

По словам госпожи Вагнер, ее удивило ​​качество информации, полученное при сжигании образца ДНК насекомого. Несмотря на свою сложность, алгоритмы обучения смогли выявить закономерности в данных, которые невозможно было увидеть с помощью подручных средств и построить успешные модели классификации.

Следующим этапом исследования, при условии финансирования, будет рассмотрение того, как технология может быть применена в полевых условиях.

 

*по информации из открытых источников

 

 

Читайте также:

Вредители и патогены только на пшенице приносят миру убытков на $31 млрд

Американские исследователи впервые опубликовали геном опасного вредителя

Ученые: ГМО-культуры не оказывают негативного воздействия на полезных насекомых

Австралийские ученые разработали мини мобильный микроскоп для обнаружения вредителей и болезней

Нано/микрочастицы и микроводоросли продемонстрировали высокую эффективность против мучных хрущаков