Afgrødebesparende jordprøver nu lige ved hånden

Jordpatogentestning - kritisk for landbrug, men møjsommeligt langsomt og dyrt - vil snart blive gjort præcist, hurtigt, billigt og på stedet, takket være forskning, som forskere fra Washington State University deler med plantepatologer.

Som navnet antyder, disse tests opdager sygdomsfremkaldende patogener i jorden, der kan ødelægge afgrøder alvorligt.

Indtil nu, testene har krævet store, dyrt udstyr eller laboratorietest, der tager uger.

Jordpatogenanalyseprocessen er baseret på polymerasekædereaktion (PCR) test, der er meget specifikke og følsomme og kun mulige i et laboratorium.

De nye metoder, designet af WSU plantepatologer, er ikke kun bærbare og hurtige, men brug testmateriale, der er let tilgængeligt for offentligheden. Et papir fra forskerne viser alt udstyr og materialer, der kræves for at konstruere enheden, plus instruktioner om, hvordan man sætter det hele sammen og udfører jordforsøg.

Reagerer på producenternes behov

"Vi har hørt fra mange avlere, at den tid, det tager at få resultater fra jordprøver sendt til et laboratorium, er for lang, " sagde Kiwamu Tanaka, adjunkt i WSU's Institut for Plantepatologi. "Resultaterne kommer for sent tilbage til at være nyttige. Men hvis de kan få resultater på stedet, de kunne træffe informerede beslutninger om behandlinger eller ledelsesændringer, før de overhovedet planter deres afgrøde."

Nogle sygdomme fra jordpatogener er muligvis ikke synlige før uger efter, at afgrøden er spiret, sagde Tanaka. Det kan være for sent at behandle sygdommen eller kunne tvinge landmændene til at bruge flere behandlinger.

Magnetisk gennembrud

WSU kandidatstuderende Joseph DeShields, en første forfatter på papiret, sagde, at det tog omkring seks måneders arbejde at få deres enhed til at virke i marken. Den er afhængig af magneter til at fange patogeners DNA fra jorden.

"Det viser sig, det er virkelig svært at adskille og rense genetisk materiale fra jord, fordi jord indeholder så meget materiale til PCR-test, " sagde DeShields "Så vi var begejstrede, da vi fik det gennembrud."

Rachel Bomberger er en WSU-plantediagnotiker, som hjalp med koncepterne for maskintestning. Hun sagde, at hun er imponeret over, hvad Tanaka og holdet opnåede.

"Vi fjernede en stor anstødssten, når det kommer til jordforsøg, " sagde Bomberger, en af ​​medforfatterne på papiret. "Vi fandt den manglende brik, der får testsystemerne til at fungere i marken uden dyrt laboratorieudstyr eller testmaterialer."

Verdensomspændende applikation

Systemet blev testet på kartoffelmarker omkring det østlige Washington, Tanaka sagde, men det vil virke på jord overalt i verden.

"Det er en virkelig alsidig metode, " sagde han. "Du kunne bruge det til landsdækkende patogenkortlægning eller se på fordelingen af ​​patogener rundt om i landet. Vi startede i det små, men dette kan have enorme konsekvenser for at teste jordens sundhed og sygdomme."

Tanaka sagde, at det var vigtigt for denne opdagelse at være tilgængelig i en videojournal med åben adgang.

"Vi er altid bekymrede for at hjælpe enhver avler og industrien som helhed, " sagde Tanaka. "Vi vil have alle til at se på dette og bruge det, hvis de tror, ​​de vil have gavn af det."

Resultaterne blev offentliggjort i Journal of Visualized Experiments .