Wirusy i wektory: jak badania pomagają irlandzkim rolnikom w ochronie upraw
Irlandzkim rolnikom uprawiającym zboża i ziemniaki mszyce nie są obce. Te drobne szkodniki nie tylko osłabiają uprawy, żywiąc się ich sokami, ale także przenoszą wirusy, takie jak wirus żółtej karłowatości jęczmienia/zboża (B/CYDV) i wirus Y ziemniaka (PVY), które mogą zniszczyć plony. Rzeczywiście poważne ogniska wirusa BYDV spowodowały straty w plonach sięgające 80%. W przeszłości rolnicy ograniczali to ryzyko, stosując neonikotynoidowe środki ochrony nasion, insektycydy i pestycydy. Jednak wraz z unijnymi zakazami lub ograniczeniami stosowania zabiegów i pestycydów oraz rosnącą odpornością mszyc na środki owadobójcze, opcje te nie są już dostępne. „Rolnicy potrzebują inteligentniejszego podejścia opartego na dokładnej wiedzy na temat obecności wirusów i wektorów” — mówi Munir Mostafiz(odnośnik otworzy się w nowym oknie), stypendysta podoktorancki działania „Maria Skłodowska-Curie”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) w Teagasc(odnośnik otworzy się w nowym oknie), irlandzkim urzędzie ds. rozwoju rolnictwa i żywności. Tu pojawia się finansowany ze środków UE projekt MONET. Ten koordynowany przez Teagasc projekt miał na celu zarówno opracowanie lepszych narzędzi do identyfikacji wirusów, jak i zbadanie, które gatunki mszyc są odpowiedzialne za ich przenoszenie w kluczowych regionach uprawnych Irlandii. Naukowcy zbadali również, w jaki sposób wirusy te wchodzą w interakcje z wektorami-mszycami i wpływają na ich zachowanie. „Celem było wygenerowanie praktycznej wiedzy, która mogłaby pomóc rolnikom odejść od oprysków zapobiegawczych w kierunku podejmowania decyzji opartych na dowodach” — dodaje Mostafiz.
Ważne odkrycia dotyczące wektorów-mszyc i szczepów wirusów
Po kompleksowym zbadaniu irlandzkich wektorów-mszyc i szczepów wirusów, a także przeprowadzeniu eksperymentów laboratoryjnych, wyciągnięto kilka ważnych wniosków. Jednym z nich był fakt, że mszyca różano-trawowa jest skutecznym wektorem BYDV-MAV[DB1.1] dominującego szczepu wirusa BYDV w Irlandii, który regularnie występuje w uprawach jęczmienia jarego. „Przed naszymi badaniami gatunek ten był w dużej mierze pomijany, a nasze odkrycie ma bezpośredni wpływ na sposób projektowania programów monitorowania” — wyjaśnia Mostafiz. Naukowcy wykazali również, że mszyce odporne na insektycydy nie są bardziej skuteczne w przenoszeniu wirusów niż mszyce podatne. Płacą jednak za to znaczną cenę biologiczną w postaci wolniejszego wzrostu i ograniczonej reprodukcji. „Chociaż może być to uspokajające dla rolników, podkreśla również, dlaczego zintegrowana ochrona przed szkodnikami pozostaje niezbędna” — zauważa Mostafiz. Aby pomóc w tych działaniach, w ramach projektu opracowano i opublikowano trzy nowe molekularne protokoły diagnostyczne dla B/CYDV i PVY. Wszystkie narzędzia diagnostyczne i zestawy danych projektu są dostępne na stronach protocols.io(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i Open Data Platform(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Naukowcy przygotowali również cztery recenzowane artykuły, które zostały opublikowane w takich czasopismach jak „Pest Management Science”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), „Journal of Sustainable Agriculture and Environment”(odnośnik otworzy się w nowym oknie) i „Plant Pathology”(odnośnik otworzy się w nowym oknie).
Zrównoważone zwalczanie chorób wirusowych zbóż i ziemniaków
Projekt MONET pozostawił po sobie zestaw ogólnodostępnych narzędzi diagnostycznych, opublikowany zbiór danych, recenzowane ustalenia dotyczące interakcji wektor-wirus oraz ramy modelowania do szacowania rozprzestrzeniania się choroby w skali pola. „Wszystkie te wyniki dają naukowcom, doradcom i decydentom lepsze narzędzia do zrównoważonego zarządzania chorobami wirusowymi zbóż i ziemniaków w nadchodzących latach” — podsumowuje Mostafiz. Częściowo dzięki swojemu zaangażowaniu w projekt MONET Mostafiz uzyskał stypendium podoktoranckie w dziedzinie entomologii i wirusologii w Teagasc. Badania, które tam prowadzi, będą rozwijać wyniki dotyczące dynamiki wirus-wektor otrzymane w ramach projektu MONET, co pomoże lepiej zrozumieć, w jaki sposób zmiana klimatu zmienią epidemiologię BYDV w Irlandii.
