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Manera rápida y precisa de verificar las plantas de maní en busca de rasgos saludables


El largo proceso de reproducción de mejores plantas de maní se puede acelerar utilizando una técnica de biofísica, la espectroscopía Raman.


por la Universidad de Texas A&M


Los biofísicos y mejoradores de plantas de Texas A&M AgriLife han demostrado el uso de la espectroscopía Raman para escanear rápidamente los niveles de ácido oleico en el maní. El ácido oleico, un aceite monoinsaturado, le da al maní una vida útil más larga. El aceite también es saludable para el corazón.

También utilizaron el método para determinar qué tan resistentes son las plantas a las plagas de nematodos.

El uso de la espectroscopía Raman es más rápido, más barato y más portátil que los enfoques estándar de detección de variedades de maní para estos rasgos beneficiosos. El estudio fue publicado recientemente en Scientific Reports .

«Hemos demostrado que el método puede ahorrar una gran cantidad de tiempo en nuestro proceso de selección», dijo John Cason, Ph.D., coautor y criador de maní de Texas A&M AgriLife Research, Stephenville. «Se puede obtener una ‘huella digital’ de un maní en particular y extraer grandes cantidades de información. Las posibilidades son infinitas».

«La espectroscopía Raman es común en bioquímica, pero en su mayoría desconocida en el mundo de los agricultores y fitomejoradores», dijo Dmitry Kurouski, Ph.D., investigador principal del estudio y profesor asistente en el Departamento de Bioquímica y Biofísica, Texas A&M College of Agriculture. y ciencias de la vida. «Sin embargo, es portátil, económico, preciso y rápido, y puede transformar la agricultura digital».

El financiamiento para el estudio provino de AgriLife Research y la Governor’s University Research Initiative. Además, la Junta de Productores de Maní de Texas y la Asociación de Descascaradoras de Maní del Suroeste proporcionaron fondos para que el grupo de Cason comprara un espectrómetro Raman de mano.

Beneficios de Raman versus métodos establecidos

En el pasado, si Cason quería analizar la resistencia a las plagas de las plantas o el contenido de ácidos grasos de los cacahuetes, extraía el ADN de las plantas o enviaba muestras a un laboratorio externo para su análisis infrarrojo. Ambos métodos requieren mucho más tiempo, costos y mano de obra que Raman, dijo Cason.

Para este proyecto, los colaboradores utilizaron un espectrómetro Raman de mano disponible en el mercado, un dispositivo del tamaño de una caja de zapatos. La espectroscopía Raman mide cómo los materiales dispersan la luz láser inofensiva. Cada material tiene una «huella digital» de dispersión específica que ofrece pistas sobre muchos tipos de información molecular en un escaneo de un segundo. Ejecutar un escaneo es relativamente sencillo, dijo Cason, pero los colaboradores aún están desarrollando y afinando formas de analizar los datos.

El equipo de Cason recibió capacitación y orientación de Kurouski y tres jóvenes científicos de su laboratorio: Charles Farber, un estudiante graduado; Lee Sanchez, un asistente de investigación; y Stanislav Rizevsky, Ph.D., un erudito visitante.

Los escaneos de las hojas de maní podrían distinguir las plantas resistentes a los nematodos y susceptibles con aproximadamente un 75% de precisión. Además, los escaneos de semillas de maní podrían distinguir con un 82% de precisión las variedades con altos niveles de ácido oleico.

Otros proyectos de maní en proceso

El equipo actualmente está ampliando sus estudios de plantas de maní. El primer objetivo es usar Raman para aislar rápidamente variedades de maní con alta tolerancia a las condiciones de sequía. El equipo también está buscando expandir sus estudios de contenido nutricional para ayudar a producir variedades de maní más nutritivas.

Una limitación de la tecnología es que el escáner debe estar en contacto con el material que se escanea. El equipo de Kurouski está trabajando en un «telescopio» Raman para permitir escaneos de plantas que están a 100 pies de distancia.

«Los biofísicos y los productores de maní no suelen asociarse en los mismos círculos, pero este ha sido un buen proyecto», dijo Cason. «No creo que sea el último de este equipo».


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