Поводить за нос – собак научат искать мучнистую росу по запаху

У грибков не останется шансов? В Техасе фитопатологический талант собак применили к борьбе с мучнистой росой на виноградниках.

Служебные собаки уже выполняют множество задач, и теперь к списку добавилась еще одна – поиск виноградных лоз, пораженных мучнистой росой.

Мучнистая роса – опасная грибковая болезнь, одна из самых губительных для виноградников. Заболевание замедляет рост растений, ухудшает качество и снижает количество плодов.

Ученые обнаружили, что собаки обладают удивительной способностью определять инфицированный виноград по запаху. Чтобы понять, какие именно молекулы вызывают реакцию у животных, специалисты анализируют химические вещества, выделяемые листьями винограда, зараженного грибом Uncinula necator (Schw. Burr) – возбудителем мучнистой росы.

Аспирантка Техасского технологического университета Найелли Рангел представит результаты исследований группы специалистов на весеннем заседании Американского химического общества (ACS).

Решение прямо под носом

Сейчас основной метод выявления инфекции заключается в поиске характерных пятен серого налета на листьях растений. Однако к этому этапу развития болезни она успевает нанести серьезный ущерб растению, а для устранения требуется много пестицидов.

Исследования показали, что собаки могут определять мучнистую росу по запаху на более ранней стадии. Но пока мало известно о том, какие именно химические вещества они чувствуют и меняется ли запах листьев в ходе развития инфекции.

"Конечная цель – перейти от визуальной диагностики плесени к диагностике по запаху как к золотому стандарту. Даже когда мы сами не видим плесень, собака, сидящая рядом с растением, может сказать нам: "Ого, эта лоза начинает увядать". Связывая собаку с агрохимией, мы хотим найти более эффективное решение для защиты виноградных лоз от широко распространенной и разрушительной болезни. В конце концов, мы все любим хорошее вино", – рассказала профессор судебной экспертизы Техасского технологического университета, возглавляющая исследование, Паола Прада-Тидеманн.

Из каких "нот" состоит виноградный лист

Для эффективной работы нужно сохранить образцы листьев в неизменном виде, чтобы на них можно было обучать собак. Решили помещать лист в пробирку с крошечным абсорбирующим волокном. Оно собирает химические вещества из воздуха над листом. Эксперт исследуют летучие органические соединения, которые прилипли к волокну с помощью газового хроматограф-масс-спектрометра.

"Наш подход уникален, потому что мы тестируем именно то место, где собака нюхает виноградный лист. Таким образом, мы анализируем одно и то же воздушное пространство в обоих сценариях, независимо от того, находимся ли мы в химической лаборатории или в собачьей", – пояснила аспирантка Texas Tech University (TTU) Найелли Рангел.

Команда оптимизировала процесс, сравнив здоровые листья с пораженными грибами. Анализ показал, что пары здоровых листьев содержат больше кислых соединений. Рангел подчеркивает, что со временем картина меняется: здоровые листья начали выделять меньше паров, а больные выделяли больше ЛОС по мере развития инфекции.

Далее нужно проанализировать химический состав, исходящий от листьев на разных этапах заражения. После вычленения ключевых молекул, образцы представят собакам и оценят их реакцию на каждую молекулу. Тестировать планируют минимальное для обнаружения болезни количество.

Некоторые запахи сильны даже в небольших количествах, например, уксус. Установлено, что собакам проще улавливать одни летучие соединения, чем другие. Если использовать сильные соединения для обучения, можно точнее устанавливать мучнистую росу, в том числе не ранних стадиях, когда ее не видно глазом.

Фото: freepik.com

Интересное по теме