Прорыв в анализе картофельных цистообразующих нематод приближает сельскохозяйственный сектор к быстрой, масштабируемой и стандартизированной диагностике. Представлена новая технология на основе искусственного интеллекта, которая автоматизирует одну из самых трудоемких частей процесса анализа.
На ежегодном собрании Европейского общества нематологов в первую неделю июня соучредитель компании Antonie Петер ден Хартог представил первую в мире разработку: инновационный метод автоматизированного анализа картофельных цистообразующих нематод. «Это крупный прорыв, который затрагивает всю отрасль, — говорит ден Хартог. — И большой шаг к полностью масштабируемому анализу нематод».
Благодаря использованию искусственного интеллекта (ИИ), автоматизированной микроскопии и передового анализа изображений, значительная часть процесса анализа теперь может выполняться быстрее и стабильнее.
Картофельные цистообразующие нематоды относятся к числу наиболее экономически опасных почвенных вредителей в мире. Золотистая (Globodera rostochiensis) и бледная (Globodera pallida) цистообразующие нематоды — микроскопические круглые черви, который паразитирует на корнях растений семейства пасленовые (в основном на картофеле, реже на томатах и баклажанах). Главная особенность этого вредителя заключается в способе выживания. Когда самка нематоды погибает, её тело превращается в прочную, округлую, кожистую капсулу — цисту. Внутри одной такой цисты (размером менее 1 мм) может находиться до 500-800 яиц и личинок. Цистовая оболочка надежно защищает потомство от морозов, засухи и химикатов. В таком «законсервированном» состоянии личинки могут сохранять жизнеспособность в почве до 10–15 лет, даже если на поле вообще не высаживают картофель.
Весной личинки выходят из цист, внедряются в корни картофеля и начинают питаться клеточным соком. Корневая система перестает нормально развиваться, загнивает и теряет способность впитывать воду и питательные вещества. Растения начинают сильно отставать в росте, желтеют и увядают, начиная с нижних листьев (внешне это похоже на сильную засуху или нехватку удобрений). На полях появляются характерные «плеши» — очаги чахлых, желтых кустов. Клубни формируются мелкими, их количество резко снижается, а в зонах сильного заражения урожай может быть уничтожен полностью (потери до 80–100%).
Надежный и своевременный анализ необходим для принятия решений о выращивании картофеля, сертификации экспорта и комплексной борьбы с вредителями. До настоящего времени эта работа в значительной степени опиралась на специализированную микроскопию и опытный лабораторный персонал.
Новая технология автоматизирует именно эту трудоемкую часть процесса. Благодаря сочетанию искусственного интеллекта, автоматизированной микроскопии и высокопроизводительного анализа изображений, можно быстро и воспроизводимо оценить большое количество яиц и личинок из вскрытых цист.
«Лаборатории по всему миру сталкиваются с одной и той же проблемой: работа узкоспециализирована, чрезвычайно трудоемка, а найти квалифицированный персонал становится все сложнее. Благодаря технологии Antonie мы теперь можем поддерживать значительную часть этого процесса, не жертвуя качеством или воспроизводимостью», — говорит Питер Вос, директор HLB. HLB в Нидерландах (полное название — Hilbrands Laboratory) — крупный независимый научно-исследовательский и консультационный центр в сфере сельского хозяйства, специализирующийся на здоровье растений и почв.
Джером Х. Мол, генеральный директор Antonie, соглашается: «HLB точно понимает потребности рынка. Это делает их идеальным партнером для совместной реализации нашей миссии «Улучшение здоровья почвы»».
Как специализированная сельскохозяйственная лаборатория, HLB играет важную роль в разработке и валидации нового метода. Существующие протоколы выделения и вскрытия цист остаются неизменными. Инновация заключается в автоматизированном анализе содержимого цист, этапе, который ранее выполнялся в основном вручную.
По словам Воса, это достижение хорошо вписывается в стремление HLB сделать инновационные методы диагностики доступными для сельскохозяйственной практики: «Сочетая новые технологии с нашими знаниями о состоянии почвы и растений, мы можем и дальше предоставлять нашим клиентам надежные анализы и перспективные решения».
Помимо применения в картофелеводстве, эта технология также открывает перспективы для других культур, восприимчивых к цистообразующим нематодам, таких как сахарная свекла и соя. Таким образом, это нововведение способствует повышению эффективности диагностики, принятию более взвешенных решений в области выращивания и развитию более устойчивого сельского хозяйства.
Благодаря этому развитию HLB и Antonie делают значительный совместный шаг на пути к будущему диагностики нематод: более быстрой, масштабируемой и поддерживаемой возможностями искусственного интеллекта.
Источник: HLB.