من المقرر إجراء التجارب في عام 2022 في ثلاثة مواقع كجزء من منحة مبادرة أبحاث المحاصيل المتخصصة.
بالنسبة لمزارعي البطاطس في جميع أنحاء الولايات المتحدة ، يعد فيروس البطاطس Y (PVY) مشكلة خطيرة تسبب أعراض الدرنات الورقية والنخرية التي تقلل الحجم والإنتاج الكلي لمجموعة واسعة من أصناف البطاطس. تقدر دراسة أجرتها جامعة أيداهو الخسائر الناتجة عن PVY تكلف صناعة البطاطس في تلك الولاية وحدها 34 مليون دولار سنويًا. تقدر نفس الدراسة انخفاضًا بنسبة 10-50 ٪ في الغلات المحتملة.
توجد خيارات قليلة للتحكم في PVY ، باستثناء زراعة البذور الخالية من الأمراض والحفاظ عليها. بينما تتغير السلالات وتستمر النواقل ، يعمل جوناثان ويتوورث ، عالم أمراض النبات في وزارة الزراعة الأمريكية ، والأستاذ بجامعة مينيسوتا وعالم الحشرات الإرشادية إيان ماكراي ، على جمع البيانات التي تساعد مزارعي البطاطس على اتخاذ قرارات إدارية مستنيرة.
نشر بحث PVY الحالي في مخططات توضيحية
في السنوات الأخيرة ، أظهرت نتائج التتبع في الولايات الغربية الأمريكية أن PVYO، السلالة التي كانت سائدة في السابق ، تم إزاحتها بواسطة PVYNWi. في شرق كندا ، تم تهجير نفس السلالة السائدة بواسطة PVYNTN. اعتمادًا على الصنف المزروع ، وسلالة PVY ، والبيئة ، تختلف الأعراض الورقية في شدتها. قام ويتوورث ، بالتعاون مع ستيوارت جراي المتقاعد الآن ، بتقييم تأثير السلالات المختلفة على حوالي 62٪ من أصناف البطاطس المزروعة في الولايات المتحدة ، وكان هدفهم تحديد أيها أكثر عرضة للإصابة وكيف تظهر الأعراض تحت السلالات المختلفة.
يساعد عمل ويتوورث على إدخال جينات مقاومة في أصناف جديدة ، ويتضمن إيجاد طرق للحفاظ على مواد التكاثر خالية من الفيروسات والأمراض الأخرى. كما يتضمن أخذ سلالات تربية متقدمة وتقييم كيفية استجابتها لـ PVY. قال ويتوورث إن مقاومة المضيف تقدم حلاً للمزارعين ، حيث يساعدهم على تقليل استخدامهم للمبيدات الحشرية وزيوت المحاصيل.
باستخدام عزلات متعددة من خمس سلالات من PVY ، قام الباحثون بإصابة وتقييم أصناف تمثل 62٪ من مساحة البذور المقدمة للاعتماد في عام 2019. وتم تمثيل خمس فئات سوقية واستخدام إجمالي 67 نوعًا من البطاطس. بناءً على تحليل التصنيفات الورقية المرئية ، وجد الباحثون أن الأعراض الأكثر حدة كانت مرتبطة بـ PVYO أضنى. ارتبطت الأعراض الأخف مع PVYلا.
في حين أن أعراض PVY الخفيفة مثالية في الإنتاج التجاري ، إلا أن الأعراض الخفيفة في إنتاج البذور تسمح بتراكم خزان الفيروس في محاصيل البذور. في صناعة البذور ، تتمثل الممارسة الشائعة للحد من الفيروس في اقتلاع النباتات وإزالة الكثير من البذور بناءً على الأعراض المكتشفة بصريًا. في السنوات الأخيرة ، اعتمدت وكالات التصديق النسب المئوية للفيروسات على عينات أوراق اختبار ELISA بدلاً من عمليات الفحص البصري. وقد ساعد هذا في تحسين الوضع العام.
أظهرت العديد من الأصناف ، بما في ذلك Eva و Ciklamen و Payette Russet ، مقاومة شديدة لـ PVY بسبب وجود جين المقاومة. لم يكتشف ويتوورث وفريقه وجود فيروس في أي نباتات محصنة بأي من عزلات الفيروس.
أصناف مثل Russet Norkotah و Silverton Russet ، لها أعراض PVY خفيفة أو عابرة وساهمت في زيادة مستويات PVY في محاصيل البذور.
قال ويتوورث إن دراسة وفهرسة أعراض السلالات المختلفة على أصناف مختلفة يوفر معرفة مهمة لصنع القرار للمزارعين. تساعدهم معرفة الأعراض في الأنواع المختلفة على تحديد مسار العمل الذي يجب اتخاذه. معرفة الإجراء الذي يجب اتخاذه يمكن أن يكون تحديًا بشكل خاص مع تطور وتغير سلالات جديدة.
في عام 2016 ، تمت دعوة المزارعين في واشنطن لمشاهدة مخططات عروض PVY التي تعرض 42 نوعًا مختلفًا. في عام 2018 ، تم عرض 20 نوعًا في قطع أراضي في واشنطن وويسكونسن وماين. في ذلك العام ، كان هناك خمسة أنواع شائعة مستخدمة في جميع قطع الأراضي التجريبية. الخمسة عشر المتبقية كانت خاصة بتلك المنطقة.
قال ويتوورث: "في هذه التجارب ما فعلناه هو أن لدينا أربعة صفوف من كل صنف". "كان أحد الصفوف سليمًا ، وكان أحد الصفوف مصابًا ب PVYO، واحد مع PVYلا، وواحد مع PVYNTN. لقد أتاح للمزارعين الفرصة للحضور ومعرفة ما تبدو عليه النباتات فعليًا عند الإصابة بسلالات مختلفة من PVY ومقارنتها مباشرةً بنبات صحي. "
من المقرر إجراء تجارب مماثلة في عام 2022 في ثلاثة مواقع كجزء من منحة مبادرة أبحاث المحاصيل المتخصصة. يوفر القيام بذلك فرصة رائعة للباحثين لنشر أحدث أبحاث PVY. كما يتيح لهم أيضًا أن يُظهروا للمزارعين مباشرةً كيف يمكنهم التحكم في PVY والحد منه في مواقعهم.
يوفر رصد رحلة ناقلات نظام الإنذار المبكر
على مدى السنوات العشر الماضية ، كان إيان ماكراي وزملاؤه في جامعة مينيسوتا يراقبون طيران الناقل. اعتمادًا على السنة ، لديهم ما بين 10 و 17 فخًا تم نصبها في جميع أنحاء وسط ولاية مينيسوتا وصولًا إلى داكوتا الشمالية ، تغطي حوالي 21 ميل في المجموع.
قال ماكراي: "إنها تغطي معظم إنتاج البذور الذي يجري بين نورث داكوتا ومينيسوتا".
المشروع هو نتيجة لطلب الزارع. المتعاونين المزارعين الذين يستضيفون الأفخاخ التي يوفرها بريد الجامعة في عينات أسبوعياً. يتم فرز العينات وتحديدها في مختبر MacRae.
قام ماكراي ومعمله بجمع بيانات لمدة 10 سنوات ، من خلال النظر في الرحلات الجوية الموسمية ، ونتيجة لذلك ، لديهم فكرة جيدة عن الوقت الذي سيبدأون فيه في رؤية الضغط المتجه.
قال ماكراي: "كل المناطق الفردية ، ديناميكياتها مختلفة قليلاً ، وهذا يمنحهم أداة لمحاولة والبدء في التفكير في كيفية قيامهم بإدارة PVY الخاصة بهم".
المتعلقة: تظهر الدراسة كيف تؤثر سلالات PVY المختلفة على أنواع مختلفة
لم يتم إنشاء جميع حشرات المن على قدم المساواة. وعلى الرغم من وجود عدد من الأنواع في المصيدة ، إلا أنها ليست جميعها بنفس كفاءة ناقل PVY. Myzus persicae ، أو المن الخوخ الأخضر ، هو الأكثر كفاءة. من فول الصويا هو فقط حوالي عُشر كفاءة من الخوخ الأخضر. يمكن الآن إجراء تقييمات المخاطر بناءً على الأنواع الموجودة وكذلك العدد.