(MENAFN - The Conversation) Спрос на картофель в Восточной Африке неуклонно растет, достигнув ежегодного роста на 3.1% в период с 1993 по 2020 год. Этот рост частично обусловлен растущим спросом со стороны индустрии быстрого питания и его переработки в продукты с высокой добавленной стоимостью. такие как чипсы, чипсы и крахмал.
Несмотря на увеличение на 60% площади возделываемых земель, производство сократилось в среднем с 20 тонн с гектара до примерно 9.1 в Руанде, 8.6 в Кении и 4.3 в Уганде. Это намного ниже потенциальной производительности 40 тонн с гектара. Таким образом, фермерам отказывают в столь необходимых доходах и еде.
Факторы, способствующие низкой и падающей урожайности, включают потери из-за нападения целого ряда вредителей и болезней. Вторая основная причина - это многократный посев картофеля на одной и той же земле без севооборота. В-третьих, это использование некачественных или некачественных семян, отчасти из-за ограниченной доступности сертифицированных семян высокого качества.
Картофельные цистные нематоды представляют собой самую последнюю угрозу со стороны вредителей, появившихся в регионе. Это микроскопические черви-паразиты, невидимые для фермера. Они заражают корни картофеля, подавляя рост урожая, и могут вызвать огромные потери урожая до 80% и даже полный неурожай.
Globodera rostochiensis и Globodera pallida, обнаруженные в Восточной Африке, являются одними из самых серьезных вредителей картофеля во всем мире. Они особенно смертоносны, потому что сотни яиц, производимых самками нематод, могут оставаться в состоянии покоя в почве в течение многих лет, ожидая следующего хозяина урожая картофеля. Яйца остаются защищенными в затвердевшей защитной кисте еще долгое время после смерти нематод.
Химические сигналы от недавно посаженных корней картофеля заставляют яйца вылупляться и снова запускать жизненный цикл. Некоторые из наших текущих исследований направлены на прерывание этого жизненного цикла. Когда только что вылупившаяся ювенильная нематода покидает свою защитную кисту, она направляется к корню картофеля с помощью различных химических сигналов, исходящих от корней.
Высокий уровень заражения приводит к тому, что тысячи и тысячи нематод заражают каждое растение картофеля. Поэтому с ними сложно бороться. Найти новые способы борьбы с ними - непростая задача, но мы решительно приняли ее во всех сотрудничающих институтах. Мы работаем над рядом потенциальных возможностей, включая оценку новых устойчивых сортов, альтернативных растений-хозяев ловушек и вмешательство в химические сигналы между корнями картофеля и вредителями.
Идентификация этих химических веществ и их синтетическое производство может предложить возможности для управления выводом нематод и местоположением хозяина. Это включает тренировку, когда они наиболее уязвимы.
Картофельные цистные нематоды, происходящие из Южной Америки, откуда также происходит картофель, распространились во многих картофелеводческих регионах мира. После обнаружения Globodera rostochiensis в Кении в 2015 году мы - вместе с многочисленными институциональными партнерами - решили определить истинные масштабы его распространения в стране. Это был первый шаг к развитию усилий по контролю.
Мы установили, что вредитель широко распространен в Кении. В некоторых местах был чрезвычайно высокий уровень - до 985 цист в 200 граммах почвы. Мы обнаружили, что он также присутствует в соседней Уганде. Коллеги из Руанды также обнаружили там этих нематод-вредителей.
Учитывая сложную природу биологии цистовых нематод и то, что яйца защищены цистой, нацеливание на нематод во время вылупления и непосредственно перед тем, как она вторгается в корни хозяина, выделяется как наиболее уязвимая стадия жизни, на которую нужно ориентироваться.
Поэтому мы решили оценить химические вещества корня картофеля, которые сигнализируют нематодам о вылуплении, с целью выявления тех, которые могут быть использованы для стимуляции их вылупления. Идея заключалась бы в том, чтобы обманом заставить нематод «суицидный выводок» как новый инновационный подход к их контролю.
Если их использовать на полях фермеров до посадки картофеля, они будут «думать», что растения картофеля присутствуют, и вылупятся. Но тогда у нематод нет корней, чтобы питаться, и поэтому они голодают и умирают - отсюда и «вылупление самоубийц».
Наше исследование выявило несколько классов химических веществ, присутствующих в корнях картофеля. Некоторые из них продемонстрировали поразительную способность стимулировать вывод. Мы также обнаружили, что некоторые химические вещества могут стимулировать вылупление, но для того, чтобы вылупившаяся молодь могла найти корни картофеля, им нужны дополнительные химические сигналы. Без них они остаются в кисте и, следовательно, умирают от голода.
Поэтому некоторые химические вещества обещают вызвать «самоубийственное вылупление», которое можно использовать для обработки полей перед посадкой картофеля. В Международном центре физиологии и экологии насекомых мы также оцениваем некоторые растения, не являющиеся хозяевами, чтобы узнать, производят ли они эти химические соединения. Затем они могут быть включены в систему севооборота, предлагающую экологически безопасный метод управления.
Подобно другим нематодам, паразитирующим на растениях, нематоды картофельных цист часто упускаются из виду из-за отсутствия четких симптомов и низкого уровня осведомленности. Следовательно, необходимо повысить осведомленность фермеров, чтобы они понимали вредителей и знали, как бороться с проблемой. Меры включают использование здоровых семян без болезней и севооборота для уменьшения скопления вредителей.
Одной из эффективных мер контроля является выявление и продвижение новых разновидностей культурных сортов картофеля, которые обладают устойчивостью к нематодам и имеют свойства, аналогичные свойствам, предпочитаемым фермерами сортам. Вместе с рядом партнеров мы в настоящее время оцениваем устойчивые сорта, полученные от Института Джеймса Хаттона в Великобритании, которые напоминают самый популярный местный сорт Шанги, чтобы определить устойчивый сорт, наиболее подходящий для фермеров.
Другой подход, который изучается совместно с Государственным университетом Северной Каролины, - это поместить семена картофеля в бумажный пакет из банановых волокон, который, по-видимому, мешает химическим сигналам между нематодой и корнем картофеля. Это предлагает более захватывающие возможности для борьбы с этими вредителями, используя экологически чувствительные методы.
MENAFN0909202001990000ID1100771129
