Журнал «Агротехника и технологии»
Новые технологии, разработки, методики
Дикая пшеница избавит от угрозы грибковых заболеваний
Ученые Университета Канзаса и Калифорнийского университета в Дэвисе определили местоположение гена в малоизвестном древнем предке пшеницы, который может помочь спасти самые важные сорта зерновых от безжалостных грибковых заболеваний, в последние годы истребляющих посевы.
Исследователи нашли ген случайно во время изучения ДНК древних травянистых растений. Они искали гены, которые могли бы сделать пшеницу более устойчивой к Ug99 (Puccinia graminis) — виду стеблевой ржавчины, которая постоянно меняется, что делает селекцию на устойчивость к ней невозможной.
Ug99 пока не был занесен на территорию США, но его распространение в мире принимает серьезные масштабы и потенциально угрожает 90% посевов пшеницы на Земле. Те гены пшеницы, которые могли бы дать иммунитет к болезни, работают только один сезон, после чего сорта снова становятся восприимчивы к следующей расе Ug99. Впервые заражение Ug99 было обнаружено в Уганде в 1999 году, и с тех пор контроль патогена превратился в международную обязанность.
Ученые довольно часто ищут устойчивость к заболеваниям у диких родственников культурных растений. Но работу исследователей из Университета Канзаса и Калифорнийского университета в Дэвисе делает необычной то, что они работают с древними травами. Для своих экспериментов ученые взяли однозерную пшеницу (древний вид, который до сих пор культивируется в некоторых регионах Средиземноморья), пшеницу двузернянку (которую часто находят на месте археологических раскопок древних поселений и которая до сих пор растет в диком виде на Ближнем Востоке), а также козлятник (дикий родственник пшеницы с генами, которые были ранее использованы для резкого усиления иммунитета в коммерческих сортах пшеницы).
В одном из исследований они сфокусировались на местонахождении в ДНК однозернянки гена, который дает почти 100%-й иммунитет к Ug99. Ген называется Sr35 и он был уже обнаружен в ДНК у этого вида ранее. Но точное его местонахождение было загадкой. Геном этого вида огромен, он содержит почти в два раза больше генетической информации, чем человеческий.
Чтобы найти Sr35, ученые сиквенировали (размножали) участки генома, где, как они подозревали, он может находиться. В одном из участков мутировавших растений они «вырубили» клонированные участки и обнаружили, что именно они делали растения восприимчивыми к Ug99. В другом эксперименте исследователи вставили те же самые последовательности генов (которые не вырезались) в восприимчивые растения и обнаружили, что они устойчивы. Так был обнаружен участок с геном устойчивости.
Источник: ars.usda.gov
Жуки сокращают использование пестицидов
Жуки, широко используемые в пустыне Арава, засушливом регионе на юге Израиля, помогают сократить использование химических средств защиты растений на 80%. Эти насекомые, получившие кличку «пираты», питаются трипсами, растительной тлей и другими вредителями, не трогая растения, так как являются хищниками. Помимо использования жуков, местные фермеры в целях уменьшения применения химикатов также накрывают почву пластиковым покрытием, нагревая тем самым ее до 60°С, что убивает всех микробов и паразитов и дезинфицирует ее. Для этих же целей в один из летних месяцев фермеры полностью освобождают участки от растений, чтобы избавить их от вредителей. Такой комплекс мероприятий по биологическому контролю дает очень надежный результат по избавлению от вредителей.
Биологический контроль над популяциями вредителей известен давно, однако редко где он применяется практически всеми фермерами региона. В пустыне Арава выращивается 60% всего израильского экспорта овощей при самом низком в стране использовании пестицидов, что показывает эффективность метода при массовом применении. Практически все 120 фермерских хозяйств мошава Эйн Яхав, крупнейшего сельскохозяйственного поселения Израиля, используют биологические методы борьбы с вредителями и болезнями.
Пестициды применяются только на уже пораженных растениях. Обычно таких бывает несколько штук за урожай. По усредненным данным, биологический контроль обходится местным фермерам дороже химического, но они все равно предпочитают его как более удобный и к тому же безопасный для потребителя метод.
Среди применяемых для защиты видов насекомых — различные виды наездников, убивающие тлю, трипсы вида Orius laevigatus, которые уничтожают других трипсов-вредителей и клещей. Большинство местных производителей насекомых упаковывают их «как соль в солонке» — в коробки с отверстиями — и наносят на листья растений «как специи на еду».
Источник: nocamels.com
Разработан метод безопасной пастеризации яиц
Министерство сельского хозяйства США (USDA) провело ряд исследований для разработки более быстрого метода пастеризации яиц, который бы не изменял их вкус, текстуру, цвет и другие качества. Пастеризация яиц в мире применяется для нейтрализации бактерии Salmonella. По разным оценкам, приблизительно одно из 20 тысяч куриных яиц, произведенных в США, имеет высокий риск быть зараженным этой бактерией, особенно видом S.Enteritidis.
В развивающихся странах эта вероятность гораздо выше. Данный патоген обычно опасен при употреблении сырых яиц и вызывает диарею, боли в желудке и жар. В отдельных случаях возможен летальный исход. Разработанный USDA новый процесс пастеризации сейчас обкатывается на прототипе коммерческого устройства и проходит тесты.
Однако уже сейчас он убивает 99,999% бактерий этого вида, которые были предварительно введены в сырые яйца ради проведения эксперимента. После коммерциализации новая пастеризации станет альтернативой нынешнему способу, при котором яйца погружают в горячую воду на один час. В настоящий момент это единственный разрешенный в большинстве стран мира коммерческий метод.
Новая пастеризация состоит из нескольких стадий. Вначале каждое сырое яйцо помещается между двумя электродами, которые посылают радиоволны назад и вперед через яйцо. В это время яйцо должно медленно вращаться и опрыскиваться водой, чтобы избежать нагрева от волн. В отличие от обычного нагрева, радиоволны нагревают яйцо изнутри, а не снаружи. Это основа метода, благодаря которой повышается эффективность процесса, потому что устойчивый к нагреву желток получает больше тепла, чем нежный и разрушающийся от него белок. Таким образом, волны сохраняют вкусовые качества продукта.
После стадии обработки волнами следует относительно короткий период нагрева в горячей ванне. Это помогает желтку сохранить тепло, чтобы завершить пастеризацию. Кроме того, такая ванная пастеризует яйцо, но не варит его. Весь процесс занимает приблизительно 20 минут, то есть он в три раза быстрее конвенционального метода.
Источник: журнал Agricultural Research
