С активной глобальной торговлей растет риск заноса вредителей и возбудителей болезней растений, включая карантинные и инвазивные организмы. Автоматизированный конвейер наблюдения за патогенами, PathogenSurveillance, представляет собой инновационный инструмент документооборота, помогающий реагировать в режиме реального времени на появление или повторное появление инвазивных патогенов и вредителей. Платформа фитосанитарного надзора улучшит здоровье растений в агрономических, городских и лесных экосистемах.
Ученые Службы сельскохозяйственных исследований МСХ США (USDA ARS) из Корваллиса, штат Орегон, в сотрудничестве с Университетом штата Орегон разработали платформу для улучшения фитосанитарного надзора.
PathogenSurveillance - это инновационный программный инструмент с открытым исходным кодом, который позволяет быстро анализировать и идентифицировать новые варианты микроорганизмов на основе последовательностей ДНК.
«Этот геномный конвейер революционизирует надзор за здоровьем растений, позволяя нам идентифицировать любой микроб, вредителя или патоген всего за несколько минут или часов при наличии последовательности генома. Геномный конвейер можно относительно быстро использовать для бионаблюдения известных или неизвестных опасных организмов в режиме реального времени, что значительно ускоряет и упрощает фитосанитарный надзор», - сказал Ник Грюнвальд, специалист по фитопатологии ARS research в исследовательском отделе по борьбе с болезнями садовых культур и вредителями растений в Корваллисе.
Грюнвальд добавил, что, поскольку все основано на последовательности ДНК, этот инструмент можно использовать для мониторинга эволюции вредителей / патогенов в режиме реального времени, предоставляя информацию о том, как меняются популяции, возникают вариации и происходят новые инвазии. Платформа также может быть легко развернута для идентификации конкретного патогена или для мониторинга появления новых штаммов или вариантов заболевания.
«Образцы отправляются в местную лабораторию, и полученный геном секвенируется и загружается в систему программного обеспечения для идентификации. Таким образом, можно отслеживать изменения в геномах во времени и пространстве путем сравнения геномов», - сказал Грюнвальд.
По его словам, это позволяет лабораториям, не имеющим большого опыта в вычислительной технике, использовать систему мониторинга и предоставляет «беспрецедентные возможности для диагностики вредителей и патогенных микроорганизмов в полевых условиях».
Платформа PathogenSurveillance также позволяет вводить от одной до нескольких сотен популяционных выборок с небольшими или умеренными размерами генома, включая бактерии, грибы, насекомых и нематод, для наблюдения и идентификации.
Выходные данные программы интуитивно понятны для пользователя, поскольку она может предоставлять графики генетического разнообразия и создавать отчеты в виде интерактивного HTML-документа.
«Например, это принесет пользу исследователям, клиникам по борьбе с болезнями и диагностам в их работе по выявлению клональных или других типов патогенов, таких как штамм стеблевой ржавчины пшеницы UG99, представляющий все большую угрозу», - отметил Грюнвальд.
Источник: USDA.
На фото: камелия, пораженная фитофторозом (Phytophthora nemorosa), вызывающим фитофтороз листьев. Фото Ника Грюнвальда, фитопатолога ARS.