CORVALLIS, Ore. - Dua penyelidik Universiti Negeri Oregon telah menemui nematoda tanah-mikroskopik di kampus Corvallis yang boleh menjadi alat penting untuk melawan slug invasif yang menyebabkan berbilion-bilion dolar setahun dalam kerosakan pertanian di seluruh dunia.
Di Oregon, sekurang-kurangnya separuh daripada 20 komoditi pertanian teratas mengalami kerosakan slug, termasuk industri benih rumput yang penting dengan anggaran kerugian $ 60 juta setiap tahun, menurut Rory Mc Donnell, profesor sains tanaman dan tanah di Kolej Sains Pertanian dan pakar slug untuk OSU Extension Service. Walaupun angka tidak tersedia untuk industri semaian bernilai $ 1 bilion, komoditi, siput dan siput teratas Oregon menyumbang kerugian besar dalam sektor itu, kata Mc Donnell.
Nematoda parasit, Phasmarhabditis hermaphrodita, dapat mengurangkan kerugian tersebut dengan ketara, kata Dee Denver, profesor dan ketua Jabatan Biologi Bersepadu OSU di Kolej Sains dan pakar nematode. Ia telah digunakan di Eropah sebagai produk kawalan bio dengan nama jenama Nemaslug selama lebih dari 25 tahun, tetapi tidak didaftarkan di AS oleh Badan Perlindungan Alam Sekitar.
"Proses pemikirannya adalah jika ia berfungsi di Eropah dan kita dapati di sini dan ia berfungsi di sini, mungkin lebih mudah untuk membuatnya didaftarkan oleh EPA," kata Mc Donnell. "Jika kita dapat memberikan bukti itu asli, itu menjadikannya kuat untuk mengembangkannya sebagai pengendali bio. Tetapi kami ingin memastikan tidak ada kesan pada siput atau siput asli. Kami tidak mahu kawalan bio hilang. Itu sangat, sangat penting. "
Penanam bergantung pada bahan kimia yang mahal untuk mengawal slug dan hanya mendapat keberkesanan 10% hingga 60%, menurut Mc Donnell. Racun perosak boleh memberi kesan yang tidak diingini pada organisma bukan sasaran dan boleh mencemarkan saluran air.
"Kerosakan yang mereka buat adalah masalah besar," kata Mc Donnell. "Kami meninjau 200 penanam di seluruh Lembah Willamette untuk mengumpulkan pendapat mereka untuk mengawal siput dengan racun perosak. Kami mendapati hanya 30% mengatakan mereka berpuas hati dengan prestasi bahan kimia. "
Selama tiga tahun, Mc Donnell, yang kedudukannya pada awalnya dibiayai oleh Badan Perundangan Oregon untuk mencari jalan keluar untuk masalah siput negeri, mengembara Oregon dengan harapan dapat mencari P. hermaphrodita. Ketika dia melakukannya, itu adalah di halaman belakangnya - kampus OSU di Corvallis. Penemuan itu adalah yang pertama di Amerika Utara di luar California, di mana para penyelidik di University of California, Riverside, termasuk Mc Donnell, menjumpainya pada tahun 2014.
Mencari nematode tidak mudah. Terdapat beribu-ribu, jika tidak berjuta-juta, spesies nematoda, dan P. hermaphrodita yang berukuran koma hampir tidak dapat dilihat oleh mata yang tidak terlatih. Untuk mengenal pasti, Denver, yang merupakan pakar nematode, harus mengekstrak dan mengurutkan DNAnya dan membandingkannya dengan repositori nasional.
Untuk mencari nematode, Mc Donnell dan pegawainya mengatur dan mencari perangkap di pinggir ladang pertanian, mencari siput ladang kelabu (Deroceras reticulatum) yang mungkin telah menyerah pada nematoda. Nematoda menyerang slug melalui lubang di bahagian belakang mantelnya - bahagian berbentuk pelana di bahagian depan slug. Setelah masuk, nematode membunuh dan memakan slug dan membiak dengan cepat - satu nematode dapat menghasilkan ribuan keturunan dalam masa satu hingga dua minggu.
"Apabila slug dipenuhi nematoda, ia akan cair," kata Denver. "Anda berakhir dengan tumpukan cacing. Cukup mengerikan. "
Slug ladang kelabu, yang merupakan pinggir tukang kebun rumah dan juga pertanian, telah menyerang sebahagian besar dunia. Ia adalah spesies slug invasif yang paling penting dalam pengeluaran pertanian, kata Mc Donnell. Di Eropah, P. hermaphrodita dapat mengurangkan kerosakan tanaman oleh siput hingga 90%. Kerosakan langsung bukan satu-satunya cara D. reticulatum mempengaruhi tanaman; ia boleh menjadi vektor penyakit dan juga membuang air besar dan meninggalkan lendir lendir, yang mengurangkan kualiti tanaman.
Semasa mereka terus mengusahakan P. hermaphrodita, Denver dan Mc Donnell menanam spesies lain untuk menentukan hubungan genetik dan mungkin menemui nematoda berkaitan yang juga berpotensi sebagai kawalan bio.
"Nematoda berlimpah dan beragam - ada berjuta-juta daripadanya dalam setiap aspek biosfer bumi," kata Denver. "Mereka benar-benar kurang belajar dan, dengan makmal Rory sebagai salah satu dari sedikit di Amerika Utara yang ditujukan untuk siput dan siput, kami berada dalam kedudukan yang baik untuk melakukan penyelidikan ini."
Hasil penyelidikan mereka telah diterbitkan dalam jurnal PLOS and Kawalan Biologi.
Mengenai Perkhidmatan Sambungan OSU:
Perkhidmatan Sambungan Universiti Negeri Oregon berkongsi pengetahuan berdasarkan penyelidikan dengan orang dan komuniti di 36 daerah di Oregon. Sambungan OSU menangani isu-isu yang penting bagi warga Oregon bandar dan luar bandar. Kerjasama dan program OSU Extension menyumbang kepada masa depan yang sihat, sejahtera dan lestari bagi Oregon.