耶路撒冷希伯来大学的以色列研究人员开发了一种新的分子传感器系统,可以检测作物(包括土豆和西红柿)中的有害疾病。
及早发现晚疫病等疾病有助于减少全球粮食不安全状况。 这种疾病是马铃薯和番茄作物损失的主要原因之一,估计全世界每年损失 6.5 亿美元。 在早期阶段,这种疾病很难识别,因为叶子没有显示出外部迹象。
在《植物杂志》上发表的一篇文章中,研究人员展示了使用基因工程技术开发可产生独特蛋白质的新马铃薯品种。 这些蛋白质充当生物传感器,可以发送到植物细胞中发生光合作用的叶绿体。
使用能够捕获传感器发送的信号的灵敏相机,科学家们能够获得有关整个植物的空间信息。 由此产生的图像有助于追踪植物在马铃薯病害整个发展过程中的生理状态。
该研究还表明,即使在最初不可见的阶段,该蛋白质也能检测到叶子的患病区域。 另一项发现表明,与叶子的其余部分相比,感染晚疫病的区域具有更高的光合活性。 研究人员说,这表明病原体如何在疾病的早期阶段维持甚至提高叶片生产力,以“掩盖”其在植物中的发育。
开发用于早期检测植物病害的先进生物技术工具可能会在了解致病过程和最大限度地减少农业损害方面带来未来的研究突破。