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El dispositivo de ADN portátil puede detectar plagas de árboles en menos de dos horas


Las polillas gitanas asiáticas se alimentan de una amplia gama de plantas y árboles importantes. La roya del pino blanco puede matar árboles jóvenes en solo un par de años.


por la Universidad de Columbia Británica


Pero no siempre es fácil detectar la presencia de estas especies destructivas simplemente observando manchas y golpes en un árbol o en el exterior de un buque de carga.

Ahora, un nuevo método de detección rápida de ADN desarrollado en la Universidad de Columbia Británica puede identificar estas plagas y patógenos en menos de dos horas, sin usar procesos o productos químicos complicados, un ahorro de tiempo considerable en comparación con los varios días que lleva actualmente enviar muestras a un laboratorio para pruebas.

«A veces, un lugar es solo un lugar», explica el profesor forestal Richard Hamelin, quien diseñó el sistema con colaboradores de UBC, Recursos Naturales de Canadá y la Agencia Canadiense de Inspección de Alimentos. «Otras veces, es un hongo mortal o un insecto exótico que se ha subido a un contenedor de envío y tiene el potencial de diezmar parques, bosques y granjas locales. Por lo tanto, desea saber lo antes posible lo que está viendo, para que pueda recolectar más muestras para evaluar el alcance de la invasión o comenzar a formular un plan de acción «.

La investigación de Hamelin se centra en el uso de la genómica para diseñar mejores métodos de detección y monitoreo de plagas y patógenos invasivos que amenazan los bosques. Durante casi 25 años, ha estado buscando una prueba de ADN rápida, precisa y económica que se pueda realizar incluso en lugares, como bosques, sin Internet rápido o un suministro de energía constante.

Puede que lo haya encontrado. El método, demostrado en una vista previa el año pasado para los encargados de formular políticas forestales en Ottawa, es sencillo. Pequeñas muestras como partes de hojas o ramas, o partes de insectos como alas y antenas, se colocan en un tubo y se colocan en un pequeño dispositivo alimentado por batería (el termociclador Franklin, fabricado por Biomeme, con sede en Filadelfia). El dispositivo verifica si estos fragmentos de ADN coinciden con el material genómico de la especie objetivo y genera una señal que se puede visualizar en un teléfono inteligente emparejado.

«Con este sistema, podemos decir con casi un 100 por ciento de precisión si es compatible o no, si estamos viendo una especie invasora amenazadora o una que sea benigna», dijo Hamelin. «Podemos analizar hasta nueve muestras de la misma especie o de diferentes especies a la vez, y todo es lo suficientemente liviano (el termociclador pesa solo 1.3 kilos) para caber en su mochila con espacio de sobra».

El método se basa en pruebas de PCR, el método que actualmente también es el estándar de oro para COVID-19. Las pruebas de PCR analizan eficazmente incluso pequeñas cantidades de ADN al amplificar (mediante la aplicación de ciclos de calentamiento y enfriamiento) una parte del material genético a un nivel en el que se pueda detectar.

La investigación de Hamelin fue apoyada por Genome Canada, Genome BC y Genome Quebec y publicada en PLOS One . El equipo de UBC, incluido el autor principal Arnaud Capron, probó este enfoque en especies como la polilla gitana asiática, la roya blanca del pino y el patógeno de muerte súbita del roble, que se encuentran entre las plagas invasivas más destructivas del mundo.

«Nuestra silvicultura, agricultura y horticultura son industrias vitales que contribuyen con miles de millones de dólares a la economía de Canadá, por lo que es esencial que las protejamos de sus enemigos», agregó Hamelin. «Con la detección temprana y la vigilancia constante, podemos asegurar que los posibles problemas se eliminen, por así decirlo, de raíz».


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