จากสารกำจัดวัชพืชสังเคราะห์ได้เปิดประตูใหม่สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเกี่ยวกับโรคอัลเลโลพาทีเพื่อพัฒนาวิธีการทำการเกษตรที่ปลอดภัย เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม และให้ผลผลิตมากขึ้น ฟูจิอิ ประธานสมาคมโรคอัลเลโลพาทีนานาชาติกล่าว

Francisco A. Macías แห่งมหาวิทยาลัยกาดิซในสเปนกล่าวว่ายังไม่มีโรงงานใดวางตลาดสำหรับศักยภาพในการแพ้ อย่างไรก็ตาม กลุ่มของเขาและคนอื่นๆ กำลังระบุและส่งเสริมกิจกรรมการต่อสู้วัชพืชในพืชตั้งแต่ข้าวสาลี ข้าว ไปจนถึงหญ้าสนามหญ้าและมัสตาร์ด Macías กล่าวว่าในที่สุดงานดังกล่าวอาจลดค่าใช้จ่ายทางเศรษฐกิจ แรงงาน และสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการพึ่งพาสารเคมีกำจัดวัชพืชในเชิงพาณิชย์อย่างหนักในปัจจุบันของสังคม

ระวังตัว
เป้าหมายของพัทนัมและคนอื่นๆ เมื่อพวกเขาเริ่มสำรวจอัลเลโลพาทีเพื่อผลประโยชน์ทางการเกษตรคือการปลูกพืชที่สามารถป้องกันตนเองได้โดยไม่ต้องใช้ยาฆ่าแมลงในเชิงพาณิชย์ ให้ผลผลิตที่อุดมสมบูรณ์ และมีราคาสูงกว่าพันธุ์ทั่วไปเพียงเล็กน้อย

ด้วยเกณฑ์เหล่านี้ Leslie A. Weston จาก Cornell University ได้พบผู้ชนะบางคนแล้ว เมื่อนักวิทยาศาสตร์ด้านวัชพืชตรวจดูหญ้าที่มีขนละเอียด เธอระบุได้หลายแบบที่ดูเหมือนจะเป็นความฝันของผู้จัดการสนามหญ้า พวกเขาสร้างพรมหญ้าสีเขียวสดใสที่เติบโตอย่างช้าๆ ดังนั้นพวกเขาจึงต้องการการตัดหญ้าเพียงเล็กน้อย พวกมันยังต้านทานโรค ทนต่อแสงแดดหรือแสงแดดจัด และยับยั้งวัชพืชในเมืองที่พบได้บ่อยที่สุดอย่างน้อย 20 ชนิด ดังนั้นจึงไม่ต้องการความช่วยเหลือจากสารกำจัดวัชพืช

กลุ่มของ Weston พบว่านักแสดงที่ดีที่สุดในบรรดา fescues เหล่านั้นใช้ allelopathy ได้อย่างเพียงพอ รากของพวกมันหลั่ง m-tyrosine จำนวนมาก ซึ่งเป็นรูปแบบที่ผิดปกติของกรดอะมิโนทั่วไป วัชพืชสามารถดูดซับ m-tyrosine ได้อย่างง่ายดาย โดยเข้าใจผิดว่าเป็น tyrosine ที่มีคุณค่าทางโภชนาการ ในไม่ช้ารากของพวกมันก็เปลี่ยนรูปและมีลักษณะแคระแกรน และความตายก็ตามมาอย่างรวดเร็ว

ในบรรดาพืชตระกูลถั่วจำนวนมากที่หลั่งกรดอะมิโนที่เป็นพิษออกมา มีเพียงไม่กี่ชนิดที่เป็นตัวเอก หนึ่งเรียกว่า Intrigue โดยทั่วไปจะเก็บทุ่งที่ปลูกไว้ 95 เปอร์เซ็นต์ปราศจากวัชพืชโดยไม่ต้องใช้สารกำจัดวัชพืชเสริม Weston กล่าว พันธุ์นี้วางตลาดมานานหลายปีในฐานะสนามหญ้าที่มีการบำรุงรักษาต่ำ แต่เมื่อเร็ว ๆ นี้ทีมของ Weston ได้แสดงให้เห็นถึงบทบาทสำคัญของ allelopathy ในความสามารถในการควบคุมวัชพืชของ fescue รายงานของงานนี้คาดว่าจะปรากฏในวารสารหลายฉบับในปลายปีนี้

โปรแกรมของเวสตันจะพูดถึงต่อไปว่าหญ้าแฝกจะแบ่งปันสนามหญ้ากับหญ้าชนิดอื่นหรือไม่

นอกจากหญ้าประดับเหล่านี้แล้ว เมล็ดธัญพืชส่วนใหญ่ที่ตรวจสอบซึ่งรวมถึงข้าว ข้าวสาลี ข้าวโพด และข้าวบาร์เลย์ จะคาย allelochemicals อย่างน้อยหนึ่งชนิด งานวิจัยที่เก่าแก่ที่สุดบางส่วนเกี่ยวกับโรคอัลเลโลพาทีที่เน้นเรื่องข้าว

ปัจจุบัน ผู้ปลูกข้าวส่วนใหญ่ทั่วโลกประสบปัญหาวัชพืชร้ายแรง ซึ่งมักจะต้องทนกับผู้บุกรุกที่แย่งชิงผลผลิตซึ่งกลายเป็นดื้อต่อสารกำจัดวัชพืชในเชิงพาณิชย์ อย่างไรก็ตาม ข้าวบางพันธุ์ได้แสดงให้เห็นถึงความสำเร็จที่ไม่ธรรมดาในการเป็นพิษกับคู่แข่งที่น่ารำคาญที่สุดของพวกเขา เช่น วัชพืชที่เรียกว่าหญ้ายุ้งข้าว

ในช่วงหลายปีที่สภาพอากาศเอื้ออำนวยเป็นพิเศษ ข้าวพันธุ์ทดลองบางชนิดสามารถปลูกได้โดยไม่ต้องใช้สารกำจัดวัชพืช David Gealy จากศูนย์วิจัยข้าวของกระทรวงเกษตรของสหรัฐอเมริกาในเมือง Stuttgart รัฐ Ark กล่าว ในบางครั้ง พืชเหล่านั้นต้องการความช่วยเหลือจากสารกำจัดวัชพืชแต่ต้องการ ปริมาณน้อยกว่าพันธุ์ข้าวทั่วไปมาก

อย่างไรก็ตาม ต้นข้าวยังต้องทำงานได้ดีในทุ่งนา โรงสี และในครัว หนึ่งในสายพันธุ์ที่ยับยั้งวัชพืชได้มากที่สุดที่กลุ่มของ Geely ได้ทำการศึกษานั้นเป็นเรื่องที่น่าผิดหวังในเรื่องนี้ แม้จะมีการควบคุมวัชพืชได้อย่างน่าทึ่ง แต่ก้านของพันธุ์ที่รู้จักกันในชื่อ PI312777 มักจะร่วงหล่นระหว่างเกิดพายุและเมล็ดจะแตกระหว่างการสี

อย่างไรก็ตาม ทีมงานของ Gealy พบว่าข้าวลูกผสมบางพันธุ์สามารถยับยั้งวัชพืชได้ดีภายใต้วิธีการปลูกแบบพิเศษ ดังนั้น เช่นกัน ทำบางบรรทัดที่ได้มาจากจีนที่ไม่ใช่เชิงพาณิชย์ในการรวบรวมเชื้ออสุจิของรัฐบาลกลางสหรัฐ เขาตั้งข้อสังเกตว่าบทบาทของ allelopathy ในการต่อสู้กับวัชพืชยังไม่ได้รับการประเมิน

บอดี้การ์ด
การค้นพบเกี่ยวกับโรคอัลเลอโลพาทีอธิบายส่วนหนึ่งว่าทำไมพืชบางชนิดถึงได้ผลดีกว่าเมื่อไม่ได้ปลูกในทุ่งอย่างต่อเนื่อง แต่จะรวมอยู่ในวัฏจักรการหมุนเวียนของข้าวฟ่าง มัสตาร์ด หรือพืชชนิดอื่นๆ แทน นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบเมื่อไม่นานนี้ว่าบางชนิดที่มีประสิทธิภาพมากที่สุดของสายพันธุ์ทางเลือกเหล่านี้ผลิตสารเคมีกำจัดวัชพืชได้มากมาย

หน่วยวิจัยการใช้ผลิตภัณฑ์จากธรรมชาติของ USDA ในมหาวิทยาลัย Miss. มุ่งเน้นไปที่ชุดของ allelochemicals ที่ผลิตโดยข้าวฟ่าง พืชปล่อยพวกมันออกมาในรูปของน้ำมันที่เรียกว่าซอร์โกลีโอน

สตีเฟน โอ. ดุ๊ก นักวิทยาศาสตร์พืชในโครงการอธิบาย “มีเพียงขนรากเท่านั้นที่สร้างมันขึ้นมา และพวกมันจะคายมันออกมาอย่างรวดเร็วเหมือนที่มันสร้างขึ้น” “อันที่จริง” เขากล่าว “เราคิดว่าขั้นตอนสุดท้ายในการสังเคราะห์ [ของซอร์โกลีโอน] เกิดขึ้นในขณะที่มันออกจากรากขน” ซึ่งโชคดีที่มันเป็นพิษแม้กระทั่งกับต้นแม่ของมัน

Duke อธิบาย sorgoleone ว่าเป็นสารกำจัดวัชพืชที่ควบคุมการปลดปล่อย เข้าสู่สิ่งแวดล้อมทีละน้อยและเท่าที่จำเป็นเท่านั้น USDA ได้ดัดแปลงพันธุกรรมข้าวฟ่างสำหรับการผลิต sorgoleone ที่เพิ่มขึ้น และคาดว่าจะทำการทดสอบในไร่นั้นในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า

วัฏจักรการปลูกพืชแบบหมุนเวียนซึ่งรวมถึงข้าวฟ่างอาจทำให้เกษตรกรอินทรีย์ที่ไม่ใช้ยาฆ่าแมลงสังเคราะห์เป็นทางเลือกในการควบคุมวัชพืชตามธรรมชาติ อีกทางหนึ่ง Duke ตั้งข้อสังเกตว่า เกษตรกรอาจปลูกข้าวฟ่างกับข้าวสาลีเท่าที่จำเป็นเพื่อให้ sorgoleone ปกป้องพืชผลทั้งสอง

ทีมงานของ Duke กำลังพิจารณาที่จะปรับเปลี่ยนกลไกทางพันธุกรรมของพืชชนิดอื่นๆ เพื่อให้พวกมันผลิต sorgoleone ด้วย ในบางกรณี ความสามารถนั้นอาจต้องการเพียงการปรับแต่งแบบละเอียดของส่วนประกอบที่มีอยู่ของโรงงาน ตัวอย่างเช่น Duke ตั้งข้อสังเกตว่าข้าว “มีพันธุกรรมส่วนใหญ่ที่จะทำสิ่งนี้อยู่แล้ว”

Stephen Machado จาก Oregon State University ใน Pendleton ได้ทำการคัดกรองพืชผลอื่นๆ ที่ต่อสู้กับวัชพืช ใน วารสารพืชไร่เดือนมกราคม/กุมภาพันธ์เขาแนะนำว่าเกษตรกรอินทรีย์อาจปลูกทุ่งหญ้าโฟม ( Limnanthes alba Hartw.) ซึ่งเป็นพืชที่ปลูกเพื่อใช้เป็นน้ำมันอเนกประสงค์ที่ให้ผลผลิตระหว่างพืชที่มีมูลค่าสูง ในดิน กลูโคลิมแนนทินของอัลโลเคมีของเมโดว์โฟมจะสลายตัวเป็นสารประกอบหลายชนิด

เพื่อเป็นมาตรการป้องกันอีกประการหนึ่ง เกษตรกรอาจใช้เศษแป้งที่หลงเหลืออยู่หลังจากที่เมล็ดของทุ่งหญ้าโฟมถูกกดเพื่อสกัดน้ำมันในไร่ของตน Machado กำลังสำรวจว่าอาหารมื้อนี้ที่อุดมไปด้วยกลูโคลิมนันธินสามารถทำหน้าที่เป็นสารกำจัดวัชพืชจากธรรมชาติทั้งหมดได้หรือไม่

สารเคมีที่ผลิตโดยตระกูล brassica ซึ่งรวมถึงกะหล่ำปลี มัสตาร์ด และการข่มขืนซึ่งเกษตรกรผู้ปลูกเก็บเกี่ยวน้ำมันคาโนลาก็ต่อสู้กับวัชพืชเช่นกัน ในช่วง 18 ปีที่ผ่านมา Matthew J. Morra จากมหาวิทยาลัยไอดาโฮในมอสโกได้ตรวจสอบว่าพืชเหล่านี้สามารถหมุนเวียนร่วมกับพืชผลอื่นๆ เพื่อปรับปรุงดินได้หรือไม่ และด้วยเหตุนี้จึงทำหน้าที่เป็น “ปุ๋ยพืชสด”

Brassicas มี glucosinolates ทั่วเนื้อเยื่อ Morra รายงาน เมื่อเนื้อเยื่อเหล่านั้นถูกบดขยี้โดยแมลงกินเนื้อหรือใบไถ เอ็นไซม์ในพืชจะเปลี่ยนกลูโคซิโนเลตให้กลายเป็นอัลลิโลเคมีอันทรงพลังที่เรียกว่าไอโซไธโอไซยาเนต ในดิน ไอโซไทโอไซยาเนตสามารถย่อยสลายสารประกอบต่างๆ ได้ถึงครึ่งโหล บางชนิดมีฤทธิ์ต้านวัชพืชได้มากกว่าสารเคมีที่พืชปล่อยออกมาในตอนแรก ยิ่งกว่านั้น มอร์ราพบว่าพืชตระกูลกะหล่ำบางชนิดปล่อยไนโตรเจนซึ่งให้ปุ๋ยแก่ดิน ในเวลาเดียวกับที่พวกมันตีวัชพืช

มอร์ราตั้งข้อสังเกตว่ามหาวิทยาลัยของเขามีสิทธิบัตรที่รอดำเนินการสำหรับการใช้มัสตาร์ดเพื่อต่อสู้กับวัชพืช

ผู้พิทักษ์คนใหม่
นอกเหนือจากการระบุพืชว่าเป็นแหล่งของสารกำจัดวัชพืชที่มีศักยภาพซึ่งอาจเหมาะสมสำหรับเกษตรอินทรีย์ นักวิทยาศาสตร์บางคนกำลังสำรวจกลยุทธ์ที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่น Macíasและกลุ่มของเขากำลังศึกษาสารเคมีอัลโลเคมีตามธรรมชาติเพื่อเป็นต้นแบบสำหรับสารกำจัดวัชพืชสังเคราะห์ชนิดใหม่ ในการออกแบบผลิตภัณฑ์ที่คล้ายคลึงกันในเชิงพาณิชย์ของ allelochemicals นักวิจัยได้เริ่มต้นด้วยสารเคมีที่พบในดินรอบ ๆ รากของข้าวสาลี ข้าวโพด และธัญพืชอื่นๆ แม้ว่า DIBOA และ DIMBOA ซึ่งเป็นสารประกอบที่ปล่อยออกมาจากข้าวสาลีนั้นเป็น allelopathic แต่ผลิตภัณฑ์จากการย่อยสลายของพวกมันสามารถทำได้มากกว่านั้น นักวิจัยรายงานในวารสาร Journal of Agricultural and Food Chemistryฉบับ วันที่ 22 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2549 ผลิตภัณฑ์สลายที่มีศักยภาพมากที่สุดซึ่งเรียกว่า APO ก็มีอายุการใช้งานยาวนานผิดปกติเช่นกัน สามารถอยู่ในดินได้นาน 3 เดือน

เมื่อเร็ว ๆ นี้ Macíasเริ่มปรับแต่งโครงสร้างของ DIBOA DDIBOA หนึ่งในผลิตภัณฑ์จากการสลายตัวตามธรรมชาติที่ระดับการติดตามสามารถฆ่าวัชพืชเป้าหมายได้ 100 เปอร์เซ็นต์ การเพิ่มสายโซ่สั้นของอะตอมคาร์บอนลงในโมเลกุลสามารถเพิ่มประสิทธิภาพในการต่อสู้กับวัชพืชได้ถึง 1,000 เท่า การเปลี่ยนอะตอมสองสามตัวภายในลักษณะรูปวงแหวนของโมเลกุลจะเพิ่มศักยภาพนั้นมากขึ้น 100 เท่า เพื่อให้ปริมาณที่น้อยลงสามารถฆ่าวัชพืชได้

นักวิจัยของ Cadiz กำลังอยู่ในขั้นตอนของการจดสิทธิบัตร super-DIBOAs ใหม่เหล่านี้ Macíasคาดว่าจะเปิดตัวการทดลองภาคสนามของสารประกอบบางตัวในเดือนหน้า โชคดีที่กลุ่มของเขาพบว่าต้นแม่แทบไม่มีภูมิคุ้มกันต่อแอนะล็อกใหม่เหล่านี้ มันล้างพิษพวกมันด้วยวิธีเดียวกับที่ทำให้ APO และสารเคมีธรรมชาติที่ได้จาก DIBOA เป็นกลาง

บริษัทเคมีเกษตรรายใหญ่สามแห่งกำลังทำงานร่วมกับทีมกาดิซเพื่อตรวจสอบการพัฒนาสารกำจัดวัชพืชชนิดใหม่โดยอิงจากตัวแปร APO และ DIBOA เป้าหมายหนึ่งคือการเคลือบเมล็ดพืชด้วยสารกำจัดวัชพืชเหล่านี้

นักวิทยาศาสตร์ใช้กลยุทธ์อื่นสังเกตว่าพืชมีแนวโน้มที่จะสร้างสารอัลโลเคมีหลังจากที่ได้รับสัญญาณของการบุกรุกที่เห็นได้ชัดจากวัชพืชหรือศัตรูพืชอื่นๆ นักเคมีชีวภาพ John A. Pickett จาก Rothamsted Research ในเมือง Harpenden ประเทศอังกฤษ และเพื่อนร่วมงานของเขาตั้งใจที่จะใช้สารส่งสัญญาณเหล่านั้นเพื่อหลอกพืชผลให้แสดงราวกับว่ามันถูกล้อม

พืชหลายชนิดสร้างcis -jasmone เพื่อตอบสนองต่อวัชพืช กลุ่มของ Pickett พบว่าสัญญาณนี้กระตุ้นการผลิต allelochemical โดยธัญพืชและพืชอื่น ๆ อีกมากมาย Pickett กล่าวว่า “สามารถ “รักษาพืชผลโดยตรงด้วยcis -jasmone ซึ่งเป็นสิ่งที่เราน่าจะทำในยุโรปหรือสหรัฐอเมริกา”

สำหรับประเทศกำลังพัฒนา Pickett ให้ความสำคัญกับแนวทางที่มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่า “เราต้องการให้พืชเปลี่ยนcis -jasmone อย่างเป็นธรรมชาติเร็วกว่าที่เป็นอยู่ตอนนี้—อาจเป็นสัญญาณแรกของการโจมตีโดยศัตรูพืช” เขากล่าว นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างพืชที่มีภูมิไวเกินของทั้งชนิดของพืชผลหรือตรวจสอบพืชที่มีหน้าที่เพียงอย่างเดียวคือการส่งสัญญาณพืชผลที่อยู่ใกล้เคียงเพื่อเพิ่มการป้องกัน allelochemical ของพวกมัน

ในปัจจุบัน Pickett ตั้งข้อสังเกตว่า “เรากำลังทำงานร่วมกับ British Wheat Breeders Association เพื่อพัฒนาพืชที่มีการตอบสนอง [allelopathic] ต่อcis -jasmone ที่มีศักยภาพมากขึ้น”

ไม่มีตาวัว
นักวิทยาศาสตร์ยังไม่บรรลุเป้าหมายในการพัฒนาเครื่องกำจัดวัชพืชแบบ allelopathic วิธีการปัจจุบันไม่แม่นยำหรือมีประสิทธิภาพเพียงพอ Morra กล่าว

Regina G. Belz นักวิทยาศาสตร์ด้านวัชพืชแห่งมหาวิทยาลัย Hohenheim ในเมืองสตุตการ์ต ประเทศเยอรมนี เห็นพ้องต้องกัน โดยสังเกตว่าอาการภูมิแพ้อาหารแฝงอาจไม่สามารถป้องกันพืชที่ถูกสภาพอากาศเลวร้าย โภชนาการไม่ดี หรือดินไม่ดีได้

อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ Belz กล่าวว่า allelopathy อาจเสนอแนวทางที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่สุดในการแก้ปัญหาวัชพืช

นอกจากนี้ยังมีข้อได้เปรียบที่สำคัญอีกประการหนึ่ง Macías กล่าวว่า: ความแปลกใหม่ ในบรรดาสารกำจัดวัชพืชในเชิงพาณิชย์ “เราไม่เคยเห็นสารกำจัดวัชพืชรูปแบบใหม่ในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา” เขากล่าว ผลิตภัณฑ์ส่วนใหญ่ทำงานโดยการยับยั้งการสังเคราะห์ด้วยแสง

อย่างไรก็ตาม พืชบางชนิดผลิตสารอัลโลเคมีที่เป็นพิษต่อวัชพืชด้วยกลไกตั้งแต่สามกลไกขึ้นไป ซึ่งต่างจากสารเคมีกำจัดวัชพืชในเชิงพาณิชย์ นอกจากนี้ สารเคมีชนิดเดียวอาจเป็นพิษได้มากกว่าหนึ่งวิธี Macías กล่าวเสริม

เนื่องจากไม่น่าเป็นไปได้ที่วัชพืชจะเอาชนะช่องโหว่ต่างๆ ได้อย่างรวดเร็ว การควบคุมวัชพืชแบบ allelopathic อาจรักษาประสิทธิภาพของมันไว้ได้นานกว่าสารเคมีเชิงพาณิชย์แบบออกฤทธิ์เดียวที่มีอยู่ Macías ให้เหตุผล

“ด้วยโรคอัลเลโลพาที ปรัชญาการชี้นำของเรานั้นเรียบง่าย” เขากล่าว “เรียนรู้จากธรรมชาติ” เต่าทองเอเชียที่อยากกินองุ่นช้ำได้แพร่กระจายไปทั่วสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ปี 1988 นักวิจัยชาวแคนาดายืนยันว่าสารเคมีที่มีกลิ่นเหม็นที่แมลงเหล่านี้หลั่งออกมานั้นสามารถทำลายเหล้าองุ่นทั้งหมดได้อย่างง่ายดาย นักวิจัยยังได้อธิบายถึงการรักษาที่พวกเขากำลังตรวจสอบไวน์ที่ปนเปื้อนเต่าทอง

นักเคมีสงสัยว่าส่วนผสมที่มีกลิ่นเหม็นของเต่าทองเมื่อเร็ว ๆ นี้เรียกว่า methoxypyrazines กำลังคลุกเคล้ากับน้ำองุ่นในเวลาเก็บเกี่ยว ทำให้ไวน์มีรสชาติและกลิ่นหอมของถั่วลิสง พริกหยวก และหน่อไม้ฝรั่ง ซึ่งเป็นส่วนผสมที่ไม่น่าจะดึงดูดนักชิม สารเคมีในปริมาณน้อยยังมีอยู่ในไวน์ “สีเขียว” ที่ทำจากผลไม้ที่ยังไม่สุก

ใน Vitisที่กำลังจะมีขึ้นนักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Brock ในเมือง St. Catharines รัฐออนแทรีโอรายงานว่าพบว่าเต่าทองเพียง 200 ถึง 400 ตัว (Harmonia axyridis) ต่อองุ่นที่เก็บเกี่ยวได้หนึ่งเมตริกตันสามารถทำให้ไวน์เสียหายได้หลายชุด แกรี่ เจ. พิกเคอริง หัวหน้าทีมตั้งข้อสังเกต แกรี่ เจ. พิกเคอริง หัวหน้าทีมตั้งข้อสังเกต แกรี่ เจ. พิกเคอริง หัวหน้าทีมกล่าวว่า การแพร่กระจายของแมลงสองตัวต่อต้นองุ่นเพียงสองตัวต่อต้นองุ่นนั้นขึ้นอยู่กับผลผลิตของแมลงเมทอกซีไพราซีนของแมลง

ขณะนี้กลุ่มออนแทรีโอได้พบสารเติมแต่งโปรตีนที่จับกับ methoxypyrazines เพื่อสร้างสารที่สามารถกำจัดออกจากถังไวน์ได้ พิกเคอริงอธิบายว่าปัญหาคือทำให้ระบบทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพเมื่อมีแอลกอฮอล์และความเป็นกรดของไวน์อยู่ในไวน์—”สภาพแวดล้อมที่ค่อนข้างก้าวร้าวสำหรับโปรตีน” อย่างไรก็ตาม ระบบกำจัดเมทอกซีไพราซีนที่มีประสิทธิภาพสามารถกอบกู้ “เหล้าองุ่นสีเขียวหรือไม่ดีได้หลายล้านลิตร” ในอเมริกาเหนือในแต่ละปี พิกเคอริงกล่าว

พูดถึงสนิม และพวกเราส่วนใหญ่นึกถึงโลหะออกซิไดซ์ที่ส่งสัญญาณถึงความชราและการสลายตัวของรถยนต์ รั้ว และสลักเกลียวบนดาดฟ้าสนามหลังบ้าน อย่างไรก็ตาม พืชหลายชนิดก็เกิดสนิมเช่นกัน ในกรณีนี้ โรคเชื้อราที่ตั้งชื่อตามลักษณะเฉพาะของสีส้มอมแดง ด้วยตัวอย่างที่รุนแรงโดยเฉพาะที่เรียกว่า Ug99 (ดูคำเตือนเกี่ยวกับข้าวสาลี—สนิมใหม่สามารถแพร่กระจายได้เหมือนไฟป่า ) ซึ่งเตรียมพร้อมสำหรับการแพร่กระจายของโรคระบาดทั่วโลก ผู้บริโภคจะได้รับประโยชน์จากความหายนะที่มากขึ้นของความหายนะที่เชื้อโรคเหล่านี้สามารถเกิดขึ้นได้ ห้องปฏิบัติการโรคจากธัญพืชของกรมวิชาการเกษตรมีสถานที่ซึ่งสามารถมองเห็นสนิมเหล่านี้และได้รับความชื่นชมจากภัยคุกคามที่เกิดขึ้นกับเกษตรกร

พูดคุยเกี่ยวกับปุ๋ยธรรมชาติทั้งหมดของคุณด้วยปัจจัยดึงสูง นักวิจัยในฟินแลนด์เพิ่งตีพิมพ์ผลการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าเกษตรกรสามารถทดแทนปัสสาวะของมนุษย์เป็นปุ๋ยทั่วไป และได้รับผลผลิตกะหล่ำปลีเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด ยิ่งไปกว่านั้น อย่างน้อยรสชาติของพืชผลก็เป็นที่ยอมรับได้เท่ากับรสชาติของผักใบเขียวที่ผสมพันธุ์ตามอัตภาพ

Surendra K. Pradhan จากมหาวิทยาลัย Kuopio และเพื่อนร่วมงานของเขาปลูกกะหล่ำปลีโดยใช้ปุ๋ยธรรมดา ปัสสาวะของมนุษย์ที่เก็บไว้เป็นเวลา 6 เดือน หรือไม่มีการปรับปรุงดินเลย ในวารสาร Journal of Agricultural and Food Chemistryฉบับต่อไป นักวิจัยรายงานว่าการบำบัดด้วยปัสสาวะทำให้กะหล่ำปลีมีขนาดใหญ่ขึ้นและมีเชื้อโรคน้อยกว่าวิธีอื่นๆ

แม้ว่าปริมาณสารอาหารในปัสสาวะจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่บางคนรับประทานเข้าไป แต่การวิเคราะห์ปัสสาวะที่ใช้ในการทดลองเหล่านี้พบว่าปริมาณไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมในปัสสาวะนั้นเทียบได้กับปุ๋ยเชิงพาณิชย์

กะหล่ำปลีดองที่ทำจากกะหล่ำปลีที่ปลูกในสามวิธีมีรสชาติที่แตกต่างกันเล็กน้อยตามความเห็นของผู้ทดสอบชิม แต่ก็ชอบพอๆ กัน

ทีมงานคำนวณว่าปัสสาวะที่เก็บจากบุคคลหนึ่งคนในช่วงเวลาหนึ่งปีสามารถให้ปุ๋ยบนพื้นที่ 90 ตารางเมตร ให้ผลผลิตมากกว่า 160 กะหล่ำปลี ข้อมูลระบุว่าแปลงที่บำบัดด้วยปัสสาวะจะให้ผลผลิตกะหล่ำปลี 64 กิโลกรัมมากกว่าที่ปฏิสนธิตามเงื่อนไข และมากกว่าพืชที่ไม่ได้รับปุ๋ย 256 กิโลกรัม

เมื่อต้นปีนี้ นักวิทยาศาสตร์ของ Kuopio รายงานว่าแตงกวาก็ได้รับประโยชน์จากการใช้ปัสสาวะมากกว่าปุ๋ยทั่วไปเช่นเดียวกัน พูดคุยเกี่ยวกับปัจจัย yuck สูงของคุณ นักวิจัยในฟินแลนด์เพิ่งตีพิมพ์ผลการศึกษาที่แสดงให้เห็นว่าเกษตรกรสามารถทดแทนปัสสาวะของมนุษย์เป็นปุ๋ยทั่วไป และได้รับผลผลิตกะหล่ำปลีเพิ่มขึ้นอย่างเห็นได้ชัด

สีเขียวขนาดใหญ่ Surendra Pradhan อวดกะหล่ำปลีขนาดใหญ่ที่เป็นหนี้การเจริญเติบโตที่เหนือกว่าของพวกมันจากการปฏิสนธิทดลองด้วยปัสสาวะของมนุษย์
เจ. โฮโลไพเนน/ม. ของกัวปิโอ
Surendra K. Pradhan จากมหาวิทยาลัย Kuopio และเพื่อนร่วมงานของเขาปลูกกะหล่ำปลีโดยใช้ปุ๋ยธรรมดา ปัสสาวะของมนุษย์ที่เก็บไว้เป็นเวลา 6 เดือน หรือไม่มีการปรับปรุงดินเลย ในวารสาร Journal of Agricultural and Food Chemistryฉบับต่อไป นักวิจัยรายงานว่าการบำบัดด้วยปัสสาวะทำให้กะหล่ำปลีมีขนาดใหญ่และมีเชื้อโรคน้อยกว่าการปลูกด้วยวิธีอื่น

แม้ว่าปริมาณสารอาหารในปัสสาวะจะขึ้นอยู่กับสิ่งที่บางคนรับประทานเข้าไป แต่การวิเคราะห์ปัสสาวะที่ใช้ในการทดลองเหล่านี้พบว่าปริมาณไนโตรเจน ฟอสฟอรัส และโพแทสเซียมในปัสสาวะนั้นเทียบได้กับปุ๋ยเชิงพาณิชย์

ทีมงานคำนวณว่าปัสสาวะที่เก็บจากบุคคลหนึ่งคนในช่วงเวลาหนึ่งปีสามารถให้ปุ๋ยบนพื้นที่ 90 ตารางเมตร ให้ผลผลิตมากกว่า 160 กะหล่ำปลี ข้อมูลระบุว่าแปลงที่ปัสสาวะจะทำให้ผลผลิตกะหล่ำปลี 64 กิโลกรัมมากกว่าที่ปฏิสนธิตามอัตภาพ

เมื่อต้นปีนี้ นักวิทยาศาสตร์ของ Kuopio รายงานว่าแตงกวาได้ประโยชน์จากการใช้ปัสสาวะเป็นปุ๋ย เจ้าของสัตว์เลี้ยงทุกคนรู้ดีว่ายิ่งอาหารที่เข้าไปในปากของสัตว์มากเท่าไร ของเสียก็จะยิ่งคายออกมามากเท่านั้น ยิ่งสัตว์ตัวใหญ่ ความอยากอาหารก็ยิ่งมากขึ้น ลองนึกภาพปริมาณมูลสัตว์—ซึ่งมักมีเชื้อโรคปนเปื้อน—ที่เกษตรกรต้องจัดการแม้กระทั่งแปลงอาหารสัตว์เล็กๆ ที่มีวัวประมาณ 3,500 ตัว

แต่ละตัวมีพื้นที่ประมาณ 80 ตารางฟุต ของเสียจากโคจะตกลงมาที่พื้นและเก็บรวบรวม—มักจะเป็นเวลาหนึ่งเดือนหรือมากกว่า—ก่อนที่ทีมงานป้อนจะทำการขูดตะกอนออกเป็นระยะ หลังจากทำปุ๋ยหมักแล้วจะนำปุ๋ยคอกแห้งไปใส่ในแปลงเป็นปุ๋ยที่อุดมสมบูรณ์

ปัญหาที่แท้จริงเกิดขึ้นเมื่อฝนตก จากนั้นสารละลายที่อุดมด้วยปุ๋ยคอกเป็นน้ำสามารถระบายออกจากทุ่งได้ ตามธรรมเนียมแล้ว ผู้จัดการ feedlot จะโอนของเหลวนี้ไปยังบ่อน้ำหรือทะเลสาบขนาดใหญ่ที่มีกลิ่นเหม็น ซึ่งลึกประมาณ 10 ฟุตหรือมากกว่านั้น ไบรอัน แอล. วูดเบอรี วิศวกรเกษตรของศูนย์วิจัยสัตว์เนื้อสัตว์ของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ ในเคลย์เนบราสกาอธิบาย

ทีมงานของเขาได้พัฒนาทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริงสำหรับการจัดเก็บในบ่อสำหรับน้ำที่ไหลบ่าด้วยมูลสัตว์จากคอกป้อน ระบบใหม่นี้จะนำน้ำที่ไหลบ่าเข้าสู่แอ่งระบายน้ำลึกฟุต นำออกมาเป็นชุดท่อแคบๆ เนื่องจากเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของท่อเหล่านี้มีขนาดเล็ก ของเสียที่กักเก็บน้ำฝนจึงสำรองไว้ชั่วคราวในคูระบายน้ำที่ได้รับการยกย่องนี้ โดยปกติจะใช้เวลาหลายชั่วโมงกว่าของเหลวทั้งหมดจะระบายออกทางท่อจนหมด ระหว่างที่รอ ของแข็งในดินผสมมูลฝนมักจะตกตะกอนเป็นตะกอนที่จะสะสมอยู่ที่ก้นอ่าง

ของเหลวที่ไหลออกมาจะไหลเบา ๆ ลงสู่สนามหญ้าที่ลาดเอียงเล็กน้อย ที่ซึ่งของเสียจากสัตว์จะทำให้พืชเจริญงอกงาม เมื่อสิ้นสุดฤดูกาล ชาวนาจะเก็บเกี่ยวหญ้านั้นเป็นฟาง มัด แล้วป้อนกลับให้ฝูงสัตว์

ตลอดช่วงทศวรรษที่ผ่านมา ทีมงานของ Woodbury ได้ปรับเปลี่ยนการออกแบบของระบบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกำจัดของแข็งด้วยแรงโน้มถ่วงจากปุ๋ยมูลฝอยระยะแรกและความเร็วที่น้ำให้ปุ๋ยเข้าสู่ทุ่งหญ้าแห้ง ในแง่ของคุณสมบัติเหล่านั้น ระบบก็พร้อมสำหรับช่วงไพร์มไทม์ อย่างน้อยก็ในมิดเวสต์ Woodbury กล่าว

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ไม่ได้รับการประเมินคือชะตากรรมของเชื้อโรคที่ปศุสัตว์กำจัดไปพร้อมกับของเสียเหล่านั้น หากการกักเก็บมูลสัตว์และน้ำมูลฝอยโดยสังเขปและการปล่อยลงทุ่งในเวลาต่อมาส่งเสริมการเจริญเติบโตของจุลินทรีย์ที่ก่อให้เกิดโรค เชื้อโรคเหล่านั้นอาจพบทางเข้าไปในพืชได้ในที่สุด (ดูไม่ใช่แค่คนโบกรถ ) นั่นอาจเสี่ยงต่อการเปิดเผยสัตว์ที่กินหญ้าแห้งในภายหลังอีกครั้ง

การตรวจสอบใหม่ในขณะนี้บ่งชี้ว่าแม้ว่ามูลสัตว์ดิบมักเป็นแหล่งเพาะเชื้อโรค แต่จุลินทรีย์ที่น่ารังเกียจส่วนใหญ่ที่โบกรถในนั้นดูเหมือนจะตกลงไปพร้อมกับตะกอนในอ่างเก็บกักเริ่มแรก แมลงที่แขวนลอยอยู่ในน้ำนานพอที่จะเดินทางไปยังทุ่งนาดูเหมือนจะไม่อยู่รอดที่นั่นได้นาน วูดเบอรีและเพื่อนร่วมงานรายงานในวารสารคุณภาพสิ่งแวดล้อม 1 พ.ย.

อันที่จริง นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่าในขณะที่ข้อมูลใหม่ของพวกเขา “บ่งชี้ว่ามีความเสี่ยงที่จะเกิดการปนเปื้อนของหญ้าแห้ง แต่ก็ดูเหมือนว่าจะต่ำ” ตัวอย่างเช่น ในวันหนึ่งที่หญ้าแห้งถูกตัด — สองสัปดาห์หลังจากฝนตกหนักซึ่งทำให้ปุ๋ยคอกเจือจางลงในทุ่ง—ตัวอย่างดินที่ทดสอบเพียง 4 ใน 10 ตัวอย่างเท่านั้นที่โฮสต์Escherichia coli O157

ทว่ามีเพียงตัวอย่างเดียวจาก 30 ตัวอย่างของหญ้าแห้งที่ถูกตัดในวันนั้นจากบางส่วนของทุ่งที่ได้รับน้ำฝนที่ผสมปุ๋ยคอกซึ่งทดสอบในเชิงบวกสำหรับ สายพันธุ์ E. coliนั้น นัก จุลชีววิทยาล้มเหลวในการตรวจพบในภายหลังว่าE. coli O157 ในหญ้าแห้งหลังจากการมัดและการเก็บรักษา

นั่นเป็นข่าวที่น่ายินดีเพราะแบคทีเรียชนิดนี้มีประวัติการก่อให้เกิดโรคมาอย่างยาวนาน ตัวอย่างเช่น เหตุการณ์ดังกล่าวเป็นต้นเหตุของอาหารเป็นพิษที่เกี่ยวข้องกับผักโขมที่ปนเปื้อนในเดือนกันยายน พ.ศ. 2549 ซึ่งเป็นการระบาดที่ทำให้ผู้ป่วยมากกว่า 200 ราย เสียชีวิต 5 ราย จุลินทรีย์เหล่านี้สามารถสร้างการดูแลทำความสะอาดในลำไส้ของวัวได้ ไม่ก่อให้เกิดอันตรายต่อสัตว์ อย่างไรก็ตาม เชื้อโรคที่หลั่งในอุจจาระของวัวสามารถแพร่เชื้อสู่คนหรือพืชผลที่สัมผัสได้

นักวิจัยจากเนบราสก้ายังได้สำรวจหาหลักฐานของ กัมปีโล แบคเตอร์ ซึ่งเป็นแบคทีเรียอีกชนิดหนึ่งที่ปศุสัตว์สามารถกระตุ้นการเจ็บป่วยในลำไส้ได้ และถึงแม้ตัวอย่างดินภาคสนาม 3 ใน 10 ตัวอย่างจะทดสอบเป็นบวกหลังจากฝนตกหนักหนึ่งครั้ง แต่ก็ไม่มีใครทำในอีก 2 สัปดาห์ต่อมา เชื้อโรคยังไม่ปรากฏในหญ้าแห้งหรือหญ้าแห้ง

ในทำนองเดียวกัน แม้ว่าฝูงสัตว์ทดลองจำนวน 750 ตัวจะกำจัด CryptosporidiumและGiardia ในปริมาณมากเป็นระยะ — ปรสิตทั่วไปสองตัวที่ก่อให้เกิดโรคในมนุษย์ โดยเฉพาะในผู้ที่มีระบบภูมิคุ้มกันอ่อนแอ นักชีววิทยาไม่พบจุลินทรีย์เหล่านี้ในดินไร่ น้อยกว่ามาก หญ้าแห้งที่ปลูกบนนั้น

Woodbury และเพื่อนร่วมงานของเขาสรุปว่าการกรองมูลสัตว์ที่ชะล้างออกจาก feedlots มีประสิทธิภาพในการคัดแยกอย่างมากและในท้ายที่สุดก็กำจัดจุลินทรีย์หลักหลายตระกูลที่รับผิดชอบต่อความเจ็บป่วยที่เกี่ยวข้องกับอาหารของมนุษย์

สิ่งที่พวกเขายังไม่รู้ก็คือจะมีข้อจำกัดด้านปริมาณน้ำฝนอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของระบบหรือไม่ ภูมิภาคที่แห้งแล้งจะได้รับประโยชน์จากมันหรือไม่? พื้นที่เปียกมากจะส่งปุ๋ยมากไปในทุ่งนาจนเผาหญ้าหรือไม่? “นั่นคือสิ่งที่เรากำลังอยู่ระหว่างการทดสอบ” วูดเบอรีกล่าว “คณะลูกขุนยังไม่ออก”

ข้อดีอื่นๆ

การทดสอบก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าการจัดเก็บของเสียในอ่างระยะสั้นต้นน้ำของทุ่งหญ้าแห้งกำจัดไนโตรเจนประมาณครึ่งหนึ่งในมูลสัตว์และฟอสฟอรัสเกือบทั้งหมด Woodbury กล่าว นั่นเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากปัญหาหลักประการหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการปฏิสนธิในไร่นาคือการปล่อยไนโตรเจนและปุ๋ยที่ไม่ได้ใช้ลงในลำธารในช่วงฝนตก

ในที่สุด ผลของการให้ปุ๋ยของสารอาหารเหล่านี้ในน้ำผิวดินสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของสาหร่ายที่ดูดออกซิเจนส่วนใหญ่ในท้ายที่สุดจากผืนน้ำชายฝั่งทะเลขนาดใหญ่ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่าเขตตาย (ดูการจำกัดเขตตาย )

อ่างของระบบกำจัดขยะแบบใหม่ยังช่วยขจัดวัสดุที่เป็นของแข็งส่วนใหญ่ที่แขวนลอยอยู่ในสารละลายมูลฝน ซึ่งหมายความว่า ประมาณปีละครั้ง ผู้คนต้องขุดสิ่งที่สะสมจากแอ่งน้ำ อย่างไรก็ตาม สิ่งที่พวกเขากำจัดนั้นไม่สูญเปล่าอีกต่อไป แต่ยังเป็นการดัดแปลงปุ๋ยสำหรับไร่นาอีกด้วย

โอ้ และวูดเบอรีชี้ให้เห็นถึงข้อได้เปรียบที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งของระบบใหม่ของทีม ซึ่งเป็นสิ่งที่เขาเรียกว่า “เอฟเฟกต์รั้วไม้สีขาว” เมื่อผู้คนเห็นรั้วล้อมรั้วด้านหน้า พวกเขามุ่งความสนใจไปที่ลักษณะที่น่ารื่นรมย์นั้น ไม่ใช่ทุกด้านที่เป็นอันตรายต่อบ้านหรือลานบ้าน ไม่มีใครมองว่าทะเลสาบขนาดใหญ่มีกลิ่นเหม็นซึ่งเต็มไปด้วยอุจจาระของวัวเป็นฟาร์มที่เทียบเท่ากับรั้วไม้สีขาว เขากล่าว ในทางกลับกัน ทุ่งหญ้าแห้ง นั่นคือเกือบเป็นนอร์แมน ร็อคเวลล์ อเมริกานา

นักวิจัยสองทีมได้ดัดแปลงพืชเพื่อผลิตสารพันธุกรรมที่ยับยั้งยีนที่สำคัญในแมลงที่กินพืช เทคนิคนี้สามารถให้กลยุทธ์ใหม่ในการควบคุมศัตรูพืชทางการเกษตร

มองหาวิธีใหม่ในการปกป้องต้นข้าวโพด James Roberts กับ Monsanto ใน Chesterfield, Mo. และเพื่อนร่วมงานของเขาหันไปใช้กลไกที่เรียกว่าการรบกวน RNA ซึ่งกลุ่มของโมเลกุลพันธุกรรม RNA บล็อกการแปลข้อมูลจากยีนเป้าหมาย ( SN: 7/2/05, หน้า 7 ). นักวิจัยพบลำดับอาร์เอ็นเอที่จะกำหนดเป้าหมายยีนที่สำคัญในหนอนรากข้าวโพดตะวันตกและศัตรูพืชที่เกี่ยวข้องอีก 2 ตัว จากนั้นดัดแปลงข้าวโพดเพื่อสร้างลำดับดังกล่าว

นักวิจัยรายงานในหนอนรากที่กินข้าวโพดดัดแปลง RNA จากพืชปิดยีนเป้าหมาย ทำให้แคระหรือฆ่าตัวอ่อนของแมลง ต้นข้าวโพดดัดแปลงที่มีไข่ของหนอนรากข้าวโพดได้รับความเสียหายน้อยกว่าข้าวโพดปกติ

ในการศึกษาอื่น Xiao-Ya Chen และเพื่อนร่วมงานของเขาที่ Chinese Academy of Sciences ในเซี่ยงไฮ้ใช้เคล็ดลับที่คล้ายกันเพื่อเพิ่มความไวของหนอนใยฝ้ายต่อ gossypol ซึ่งเป็นสารเคมีป้องกันที่ผลิตโดยโรงงานฝ้าย

แม้ว่า gossypol ในปริมาณมากจะขัดขวางการเจริญเติบโตของหนอนผีเสื้อหนอนผีเสื้อ แต่ศัตรูพืชสามารถทนต่อสารเคมีในระดับความเข้มข้นต่ำ Chen และเพื่อนร่วมงานของเขาพบยีนแมลงที่รับผิดชอบต่อความอดทนนี้ จากนั้นจึงดัดแปลงArabidopsisซึ่งเป็นโรงงานทดลองที่ใช้กันอย่างแพร่หลายเพื่อผลิต RNA ที่เงียบสำหรับยีนนั้น แมลงที่กินพืชในห้องทดลองดัดแปลงนั้นกิน RNA และหยุดเติบโตเมื่อได้รับ gossypol นักวิจัยพยายามที่จะทำซ้ำผลของพวกเขาด้วยต้นฝ้าย

ทั้งสองทีมรายงานการค้นพบของพวกเขาในพฤศจิกายนNature Biotechnology

การวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่า RNA ที่ฉีดเข้าไปในแมลงสามารถปิดยีนบางตัวได้ นวัตกรรมที่สำคัญของงานใหม่นี้คือการส่งมอบ RNA ที่ปิดเสียงจากพืชสู่แมลงทางปาก Roberts กล่าว

นักวิจัยของ Monsanto “ได้ผลิตผลิตภัณฑ์ป้องกันพืชจากศัตรูพืชจริง” Peter Waterhouse จาก CSIRO Plant Industry ในแคนเบอร์รา ออสเตรเลียกล่าว แม้ว่าการศึกษาในเซี่ยงไฮ้จะใช้โรงงานต้นแบบเพื่อส่ง RNA แต่ก็มีกลยุทธ์ที่แยบยลมาก … เพื่อฆ่าแมลงที่ต่อต้านสารเคมีป้องกัน” เขากล่าวเสริม

หลายปีที่ผ่านมา เกษตรกรปลูกพืชผลทางวิศวกรรมให้มียีนของแบคทีเรียที่ผลิตพิษจากแมลงที่เรียกว่าบีที แต่พิษนี้ใช้ไม่ได้กับแมลงทุกชนิด และนักวิทยาศาสตร์กังวลว่าศัตรูพืชจะพัฒนาความต้านทานต่อแมลงได้ในที่สุด (ดูการสอดแนมพืชผลทางพันธุวิศวกรรม )

ด้วยการเลือกยีนเป้าหมายที่เหมาะสม “โดยหลักการแล้ว กลยุทธ์ [RNA] ใช้ได้กับแมลงที่กินพืชเป็นอาหาร” เฉินกล่าว และความสามารถในการออกแบบลำดับอาร์เอ็นเออย่างระมัดระวังอาจทำให้นักวิจัยสามารถหลบเลี่ยงกลยุทธ์การต้านทานแมลงได้ Waterhouse กล่าว

จำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อแสดงให้เห็นว่าเทคนิคนี้ใช้ได้กับศัตรูพืชชนิดอื่นอย่างไรและจะทำงานได้ดีเพียงใดในสนาม เขากล่าวเสริม หน่วยงานกำกับดูแลของรัฐบาลจะต้องอนุญาตก่อนจึงจะสามารถปลูกพืชดังกล่าวได้ในทุ่งโล่ง แต่วอเตอร์เฮาส์กล่าวว่าผลการวิจัยเบื้องต้นชี้ให้เห็นว่าการแทรกแซงของอาร์เอ็นเออาจเป็นกลยุทธ์ที่มีประสิทธิภาพในการควบคุมแมลงศัตรูพืช

เพื่อต่อต้านการดื้อต่อแมลงต่อสารกำจัดศัตรูพืช Bt ที่ใช้กันอย่างแพร่หลาย ทีมวิจัยนานาชาติได้ประกาศวิธีใหม่ในการฟื้นฟูหมัดของสารกำจัดศัตรูพืช

อันตรายสีชมพู หนอนพยาธิสีชมพู ซึ่งเป็นศัตรูพืชฝ้ายที่สำคัญ สามารถพัฒนาความต้านทานต่อสารกำจัดศัตรูพืช Bt ได้ แต่ตอนนี้นักวิจัยมีมาตรการรับมือใหม่
อ. เยลิช ม. แห่งแอริโซนา
สารพิษ Bt ที่ฆ่าแมลงมีชื่อมาจากBacillus thuringiensisซึ่งเป็นแบคทีเรียที่สร้างพวกมัน วิศวกรพันธุศาสตร์ได้ยืมยีนที่สร้างสารพิษของแบคทีเรียและใส่เข้าไปในฝ้าย ข้าวโพด และพืชผลอื่นๆ เพื่อให้พืชสามารถผลิตยาฆ่าแมลงได้เอง

เกษตรกรโดยเฉพาะอย่างยิ่งในอเมริกาเหนือได้ปลูกพืชบีทีเป็นจำนวนมาก เผยให้เห็นแมลงจำนวนมากต่อสารพิษที่นักกีฏวิทยากล่าวว่าเป็นเพียงเรื่องของเวลาก่อนที่ศัตรูพืชที่สำคัญจะมีความต้านทาน

ในความพยายามที่จะป้องกันในวันนั้น Mario Soberón และ Alejandra Bravo จากมหาวิทยาลัยอิสระแห่งชาติเม็กซิโกใน Cuernavaca และเพื่อนร่วมงานของพวกเขาได้แก้ไขยีนสารพิษ นักวิจัยร่วมมือกับ Bruce Tabashnik จากมหาวิทยาลัยแอริโซนาในทูซอนเพื่อศึกษากลุ่ม Cry1A ของสารพิษ Bt ขณะที่พวกเขาทำการโจมตีร้ายแรงต่อลำไส้ของหนอนผีเสื้อ

เอ็นไซม์ในไส้เดือนฝอยของแมลง Cry1A ตัดเป็นชิ้นๆ นักวิจัยสรุปว่าเมื่อตัวอย่างเหล่านี้จับกับโปรตีนที่เรียกว่าแคดเธอริน พวกมันจะสูญเสียชิ้นส่วนโมเลกุล การสูญเสียทำให้เกิดปฏิกิริยาต่อเนื่องซึ่งจบลงด้วยรูในผนังลำไส้

Tabashnik รู้จากการทดลองในห้องแล็บว่าพยาธิตัวตืดสีชมพูพัฒนาความต้านทานโดยการพัฒนาแคดเธอรินรุ่นบัลกี้ ซึ่งเข้ากันได้ไม่ดีกับชิ้นส่วนของ Cry1A ดังนั้นการโจมตีของ Bt จึงสะดุดในขั้นตอนนี้

ในการหลีกเลี่ยงสิ่งกีดขวางบนถนนนั้น นักวิจัยของ Cuernavaca ได้ปรับปรุง Cry1A ใหม่เพื่อไม่ให้ส่วนต่างๆ ของมันถูกตัดออก ซึ่งขัดต่อบทบาทของแคดเธอริน Cry1A เวอร์ชันใหม่สามารถฆ่าหนอนพยาธิตัวเดิมของ Tabashnik ได้อย่างแน่นอน นักวิจัยรายงานในScience ที่กำลังจะมี ขึ้น

เมื่อไม่ถึงหนึ่งปีที่ผ่านมา ซูเปอร์มาร์เก็ตจากชายฝั่งหนึ่งไปยังอีกฝั่งหนึ่งได้ถอดผักโขมสดออกจากทางเดินผลิตผล เนื่องจากการระบาดของอาหารเป็นพิษได้แพร่ระบาดไปทั่วประเทศ ตั้งแต่กลางเดือนสิงหาคมถึงกันยายน 2549 การติดเชื้อแบคทีเรียรุนแรงทำให้ผู้บริโภคผักโขมอย่างน้อย 204 คนป่วย ห้าคนเสียชีวิตและอีก 30 คนประสบภาวะไตวายเฉียบพลัน

Escherichia coli O157:H7 ที่มีเอกลักษณ์ทางพันธุกรรมมากกว่า 3,500 สายพันธุ์นักจุลชีววิทยาได้เชื่อมโยงพิษของผักโขมทั้งหมดเข้ากับสายพันธุ์เดียว ความไม่แน่นอนเกี่ยวกับจุดที่เชื้อโรคเข้าสู่ห่วงโซ่อุปทานของสลัด กระตุ้นให้เกิดการเรียกคืนอาหารครั้งใหญ่ที่สุดในประวัติศาสตร์ โดยขาดทุนหลายล้านดอลลาร์ ในที่สุด นักวิทยาศาสตร์ของรัฐบาลกลางและรัฐได้ติดตามการระบาดระดับชาติไปยังฟาร์มแห่งเดียวในแคลิฟอร์เนีย

ขณะนี้ เนื่องจากบริษัทประกันภัยได้เริ่มจ่ายเงินค่าเสียหายจำนวนมากให้กับเหยื่อและครอบครัวของพวกเขา การจัดการอาหารโดยฟาร์มแห่งหนึ่งในแคลิฟอร์เนีย บริษัทที่แปรรูปผักโขม และกลุ่มบริษัทที่ช่วยตลาดและจำหน่ายผักสีเขียว ล้วนอยู่ภายใต้การตรวจสอบอย่างละเอียด ความรับผิดที่อาจเกิดขึ้น

แม้ว่าอัตราการแพร่ระบาดของโรคอาจไม่เพิ่มขึ้น แต่การแจกจ่ายอาหารในวงกว้างได้ช่วยเพิ่มความสามารถในการติดตามการติดเชื้อกลับไปยังแหล่งที่มา ทำให้ผู้ขายเป็นเป้าหมายที่เพิ่มขึ้นสำหรับการฟ้องร้อง

การระบาดของเชื้อโรค 1 ตัวในฟาร์มแห่งหนึ่งสามารถเขย่าอุตสาหกรรมผลิตผลมูลค่า 14.6 พันล้านดอลลาร์ต่อปีของแคลิฟอร์เนีย ซึ่งจัดหาประมาณสองในสามของผักสลัดของสหรัฐฯ ภายในหนึ่งเดือน อุตสาหกรรมดังกล่าวเริ่มสร้างโปรแกรมใหม่เพื่อเสริมความแข็งแกร่งให้กับสิ่งที่เห็นว่าเป็นจุดเชื่อมโยงที่เปราะบางเป็นพิเศษในห่วงโซ่อุปทาน นั่นคือฟาร์ม ข้อตกลงการตลาด Leafy Greens ที่เป็นผลสำเร็จเปิดตัวในวันที่ 23 กรกฎาคม

ผู้ขนส่ง ผู้ประมวลผล และผู้จัดจำหน่าย 118 ราย ซึ่งเป็นตัวแทนของพืชสีเขียวที่ปลูกในแคลิฟอร์เนียเกือบทั้งหมด ได้ลงนามในข้อตกลงนี้ ฟาร์มที่ขายผักสลัดให้กับบริษัทเหล่านั้นจะต้องนำกฎความปลอดภัยด้านอาหารใหม่มาใช้หลายสิบข้อ เนื่องจากปศุสัตว์และสัตว์ป่าทำหน้าที่เป็นแหล่งเก็บE. coliและแบคทีเรียที่เป็นอันตรายอื่นๆ กฎส่วนใหญ่จึงเน้นที่การรักษาสัตว์และของเสียจากสัตว์ให้ห่างจากพื้นที่เพาะปลูก

กฎเกณฑ์บางข้อจำกัดว่าเกษตรกรในพื้นที่ใกล้เคียงอาจปลูกพืชผลเพื่อเลี้ยงปศุสัตว์ ปุ๋ยหมัก น้ำผิวดิน และพืชที่ไม่ปลูกพืช บางแห่งต้องการการทดสอบเชื้อโรคในน้ำเพื่อการชลประทานบ่อยครั้งและการปฏิบัติด้านสุขอนามัยที่เข้มงวดสำหรับคนงานในฟาร์มและเครื่องมือ

ในขณะที่ไม่มีใครโต้แย้งกับการควบคุมเชื้อโรคที่ได้รับการปรับปรุง หน่วยงานอนุรักษ์และกลุ่มสิ่งแวดล้อมกล่าวว่ากฎใหม่ของ Leafy Greens กำลังก่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงที่จะกัดเซาะผลประโยชน์ที่ได้รับมาอย่างยากลำบากในการปกป้องสัตว์ป่าและถิ่นที่อยู่ของสัตว์ป่า ตัวอย่างเช่น กฎเหล่านี้สนับสนุนให้ผู้ปลูกบางรายกำจัดพุ่มไม้ที่ควบคุมการกัดเซาะซึ่งอาจเป็นที่อยู่ของสัตว์ที่เป็นพาหะนำโรค และเพื่อป้องกันกวางโดยการสร้างรั้วสูงที่อาจขวางทางเดินการอพยพของสัตว์ป่า

Judith Redmond เจ้าของร่วมของ Full Belly Farm สมัครแทงบอลออนไลน์ ที่ได้รับการรับรองออร์แกนิกใกล้ Sacramento, Calif. บอกกับScience Newsว่ากฎ Leafy Greens คุกคามการทำฟาร์มที่ขัดแย้งกับเป้าหมายด้านสิ่งแวดล้อม ในช่วง 2 ทศวรรษที่ผ่านมา เธอกล่าวว่า “เกษตรกรแนวหน้าพยายามคิดหาวิธีทำฟาร์มด้วยธรรมชาติ [และ] เป็นผู้พิทักษ์สิ่งแวดล้อมที่ดี”