การพัฒนากลยุทธ์การจัดการที่ใช้ระบบอย่างยั่งยืนสำหรับสองเวกเตอร์ - กำเนิดไวรัสเนโครตหลอดในมันฝรั่ง
สรุปที่ไม่ใช่ทางเทคนิค: โครงการ CAP ข้ามสาขาวิชานี้กล่าวถึงสามประเด็นที่ได้รับคำสั่งทางกฎหมาย การวิจัยการปรับปรุงพันธุ์พืชและพันธุศาสตร์การต้านทานโรค ความพยายามในการระบุและจัดการกับภัยคุกคามจากศัตรูพืชและโรค และความพยายามในการปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิตและความสามารถในการทำกำไร โดยรวบรวมนักวิจัย ผู้เชี่ยวชาญด้านการส่งเสริม และโปรแกรมการรับรองเมล็ดพันธุ์จากทั่วประเทศเพื่อแก้ไขปัญหาโรคที่สำคัญที่สุดที่อุตสาหกรรมมันฝรั่งกำลังเผชิญอยู่ในปัจจุบัน vector ไวรัสเนื้อตายหัวใต้ดิน ไวรัสมันฝรั่งซับบนมันฝรั่ง (PMTV) และไวรัสมันฝรั่งบางสายพันธุ์ Y (PVY) กระตุ้นให้เกิดการตายของเนื้อเยื่อในหัว ทำให้พืชไม่สามารถขายได้ ในช่วงทศวรรษที่ผ่านมา เราได้ทำงานภายใต้การแนะนำของคณะกรรมการที่ปรึกษาระดับชาติ ซึ่งประกอบด้วยผู้ปลูกเมล็ดพันธุ์ชั้นนำ ผู้ปลูกมันฝรั่งที่ได้รับผลกระทบ และตัวแทนของบริษัทแปรรูปมันฝรั่งขนาดใหญ่เพื่อจัดลำดับความสำคัญของกิจกรรมการวิจัยของเรา ในโครงการนี้ เราจะ: ช่วยผู้ปลูกลดอุบัติการณ์ PVY และ PMTV ในเมล็ดมันฝรั่งโดยการพัฒนาชุดตรวจที่มีปริมาณงานสูงเพื่อตรวจหาไวรัสเหล่านี้ในหัว พัฒนาแบบจำลองทางระบาดวิทยา ได้แก่ vector และระดับประชากรไวรัสเพื่อเป็นข้อมูลในการสร้างแบบจำลองว่าโรคจะรุนแรงที่สุดเมื่อใดและที่ใด และที่ใดที่ความพยายามในการควบคุมได้รับการรับรองมากที่สุด คัดกรองธนาคารยีนมันฝรั่งของสหรัฐอเมริกาเพื่อหาแหล่งต้านทานใหม่ รวมถึงพัฒนาเครื่องหมายสำหรับยีนต้านทาน PVY และ PMTV ที่เพิ่งทำแผนที่ล่าสุด เพื่ออำนวยความสะดวกในการผสมพันธุ์พันธุ์ต้านทาน และดำเนินการวิเคราะห์ทางเศรษฐกิจและสังคมเพื่อช่วยอุตสาหกรรมและหน่วยงานกำกับดูแลในการดำเนินการเปลี่ยนแปลงแนวทางปฏิบัติของฟาร์ม โปรแกรมการรับรอง และกฎระเบียบระดับชาติและของรัฐ กิจกรรมเหล่านี้จะร่วมกันลดผลกระทบของไวรัสเนื้อหัวให้อยู่ในระดับที่สามารถจัดการได้สำหรับห่วงโซ่อุปทานมันฝรั่งทั้งหมด
วัตถุประสงค์: ไวรัสมันฝรั่งเนื้อตายเป็นภัยคุกคามโรคพืชที่สำคัญที่สุดสำหรับอุตสาหกรรมมันฝรั่งของสหรัฐอเมริกา ไวรัสมันฝรั่ง Y (PVY) เป็นสาเหตุอันดับหนึ่งของการปฏิเสธเมล็ดมันฝรั่งในอเมริกาเหนือ โดยแพร่เชื้อแบบไม่ถาวรโดยเพลี้ยอ่อน ไวรัส Potato mop-top (PMTV) ซึ่งแพร่เชื้อโดย Spongospora subterranea ซึ่งเป็นผู้ประท้วงที่ก่อโรคในดิน ได้แพร่กระจายไปยังรัฐที่ผลิตมันฝรั่งอย่างน้อย 5 เมล็ด และปัจจุบันมีอยู่ใน XNUMX% ของมันฝรั่งเมล็ดจากรัฐเมน เนื่องจาก S. subterranea พบได้ทั่วไปในส่วนผสมการปลูกแบบพีท ซึ่งใช้ในการผลิตมันฝรั่งเมล็ดรุ่นแรก เชื้อโรคนี้จึงแพร่หลายในอเมริกาเหนือ ระเบียบวิธีการรับรองมันฝรั่งเมล็ดในปัจจุบันไม่ได้ผลในการจัดการโรคเหล่านี้ ในขณะที่ยาฆ่าแมลงไม่ได้ผลในการจัดการทั้งไวรัสและ vectorดังรายการข้างต้น. เรามีความก้าวหน้าอย่างมากในการช่วยอุตสาหกรรมจัดการเชื้อโรคเหล่านี้ แต่จำเป็นต้องมีการทำงานเพิ่มเติม (ดูรายงานความคืบหน้า) ความต้องการของผู้มีส่วนได้ส่วนเสียที่สำคัญคือพันธุ์มันฝรั่งที่ต้านทานไวรัส การทดสอบหัวสำหรับเชื้อโรคที่มีปริมาณงานสูงในราคาไม่แพงก่อนปลูก วิธีการจัดการภาคสนามเพื่อลด vector ประชากรและความกดดัน ข้อมูลทางสังคมศาสตร์ที่ช่วยในการนำเทคโนโลยีใหม่ๆ ไปใช้อย่างมีประสิทธิผล และการขยายการสอนเกษตรกรเกี่ยวกับวิธีการจัดการและการทดสอบใหม่ๆ เหล่านี้ อุตสาหกรรมมันฝรั่งมองว่าไวรัสมันฝรั่งที่เน่าเปื่อยเป็นภัยคุกคามหลักต่อการผลิตมันฝรั่งในสหรัฐอเมริกา เป้าหมายระยะยาวของโครงการนี้คือเพื่อให้เกษตรกรได้รับกลยุทธ์การจัดการที่ดีขึ้น และเครื่องมือวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์เพื่อเป็นแนวทางในการดำเนินการตามกลยุทธ์การจัดการไวรัสเนื้อตาย เพื่อลดการสูญเสียไวรัสเนื้อตาย ไวรัสเนื้อตายทั้งสองชนิดในโครงการนี้ ได้แก่ PVY และ PMTV แพร่ระบาดไปยังพืชผลหลักและไม้ประดับอื่นๆ และเป็นสมาชิกประเภทของไวรัส ดังนั้นความรู้ที่ได้รับจากงานนี้จะช่วยพัฒนาความรู้ทั่วไปเกี่ยวกับไวรัสวิทยาพืชตลอดจนการผลิตพืชพิเศษจำนวนมากใน สหรัฐอเมริกาและทั่วโลก PMTV แพร่กระจายโดยโฮสต์ที่มีระยะกว้าง S. subterranea ซึ่งเป็นเชื้อโรคเช่นกัน และทำให้เกิดสะเก็ดผงบนหัวมันฝรั่งและถุงน้ำดีบนรากของพืชหลายชนิด ดังนั้น เป้าหมายโครงการระยะยาวที่เฉพาะเจาะจงของเราคือ: แปลค่าสูง การตรวจจับปริมาณงานของ PVY และ PMTV ในหัวมันฝรั่งที่อยู่เฉยๆ vectorและสำหรับ PMTV ในดินและดินผสม ไปจนถึงห้องปฏิบัติการวินิจฉัยพืช เพื่อปรับปรุงไวรัส-vector การจัดการโดยการพัฒนาแบบจำลองทางระบาดวิทยาและคำแนะนำจากการวิจัยสำหรับการผลิตมันฝรั่ง เพื่อพัฒนาเครื่องหมายระดับโมเลกุลของยีนต้านทานต่อ PVY และ PMTV และ Ss; เพื่อโคลนยีนต้านทาน PVY อย่างน้อยหนึ่งตัว และเพื่อทำความเข้าใจผลกระทบของไวรัสต่อสรีรวิทยาของมันฝรั่งที่เก็บไว้ เพื่อระบุอุปสรรคทางเศรษฐกิจหรือแรงจูงใจในการจัดการโรคอย่างมีประสิทธิภาพ และเพื่อใช้ข้อมูลนี้เพื่อช่วยในการนำกลยุทธ์การจัดการที่ได้รับการปรับปรุงและกฎระเบียบที่สอดคล้องกันมาใช้ในอุตสาหกรรม การเข้าถึงจะเกิดขึ้นในการศึกษาของเกษตรกรในระดับภูมิภาคและระดับประเทศ การประชุม แปลงพื้นที่สาธิต ทางออนไลน์ผ่านทางเว็บไซต์โครงการที่จัดโดย Potatoes USA และผ่านทางสิ่งพิมพ์และวิดีโอส่วนขยายออนไลน์ co-PD และ co-PI ของโครงการส่วนใหญ่เป็นวิทยากรประจำในการประชุมอุตสาหกรรม และพวกเขาจะยังคงเผยแพร่ความรู้ที่เกิดจากโครงการนี้ต่อไป
APPROACH: วัตถุประสงค์ 1: การตรวจตรวจหาไวรัสแบบมัลติเพล็กซ์ที่มีปริมาณงานสูง เหมาะสำหรับการทดแทนการทดสอบการเจริญเติบโตหลังการเก็บเกี่ยว การวิเคราะห์จีโนมของไวรัสและ vector สายพันธุ์ อุตสาหกรรมมันฝรั่งกำลังต้องการเครื่องมือใหม่ในการจัดการไวรัสเนื้อร้ายที่เกิดจากดิน โดยเฉพาะ PMTV นอกเหนือจาก PVY แบบดั้งเดิม เนื่องจาก PMTV ชีววิทยาที่แตกต่างกัน จึงจำเป็นต้องมีวิธีใหม่ในการทดสอบไวรัสในหัวที่อยู่เฉยๆ การทดสอบหัวนี้อาจรวมถึง PVY ด้วย แต่จะต้องทำงานอีกมากในการเลือกเทคโนโลยีและรูปแบบการตรวจจับที่เหมาะสม ปรับให้เข้ากับการทดสอบหัวขนาดใหญ่ และพัฒนาวิธีการสุ่มตัวอย่างที่เหมาะสม เพื่อไม่ให้คุณภาพของเมล็ดมันฝรั่งในสหรัฐอเมริกาลดลง แนวทางที่ซับซ้อนถูกเสนอในข้อเสนอนี้ รวมถึงการทดลองเทคโนโลยีใหม่ วิธีการสุ่มตัวอย่างที่ได้รับการปรับปรุง การวิเคราะห์ข้อมูลทางสถิติ และความรู้เกี่ยวกับความหลากหลายทางพันธุกรรมของไวรัส วัตถุประสงค์ 2: แบบจำลองทางระบาดวิทยาของไวรัส vectorส. การพัฒนาแบบจำลองการพยากรณ์ไวรัสเนื้อตาย แนวทางใหม่ในฟาร์มหลายอย่างจะได้รับการทดสอบ รวมถึงการใช้ความต้านทานตามอายุ พืชคลุมดิน น้ำมันพืชและยาฆ่าแมลง และวัสดุคลุมดินที่ใช้ป้องกัน สิ่งเหล่านี้จะได้รับการประเมินประสิทธิภาพและต้นทุนในสภาพแวดล้อมต่างๆ และผู้ที่ได้รับเลือกว่ามีผลลัพธ์ที่เหนือกว่าที่แนะนำให้กับผู้ผลิต แบบจำลองทางระบาดวิทยาและการพยากรณ์จะได้รับการพัฒนาเพื่อคาดการณ์ความเสี่ยงในระยะสั้นถึงปานกลาง เทคโนโลยีการติดตามไวรัสจะได้รับการพัฒนาเพื่อช่วยในการพัฒนาแบบจำลองทางระบาดวิทยา วัตถุประสงค์ 3: เครื่องหมายระดับโมเลกุลสำหรับ PMTV และการต้านทานใต้ดิน Spongospora และยีน PVY ที่ถูกโคลน การพัฒนาแบบจำลอง PMTV เพื่อคัดกรองเส้นมันฝรั่งเพื่อการต้านทานไวรัสได้รวดเร็วและแม่นยำยิ่งขึ้น ขณะนี้ยังไม่มีเครื่องหมายสำหรับยีนต้านทาน PMTV เราจะพัฒนาเครื่องหมายที่เกี่ยวข้องกับการต่อต้าน PMTV และ PMTV ด้วย vector, S. subterranea โดยใช้การแยกประชากรที่พัฒนาขึ้นระหว่างโครงการ SCRI ก่อนหน้านี้และกลุ่มที่สร้างขึ้นใหม่ด้วย PMTV มีการกระจายอย่างไม่สม่ำเสมอในพืชที่ติดเชื้อ ซึ่งทำให้การคัดกรองประชากรมีความท้าทาย เพื่อช่วยในการพัฒนาเครื่องหมาย เรากำลังพัฒนาแบบจำลองนักข่าวสำหรับ PMTV เพื่อช่วยในการพัฒนาเครื่องหมาย เครื่องมือนี้จะช่วยในการพัฒนาแบบจำลองทางระบาดวิทยาของไวรัสนี้ด้วย วัตถุประสงค์ 4: การระบุอุปสรรคทางเศรษฐกิจและสังคมต่อการนำวิธีการทดสอบและการจัดการที่ได้รับการปรับปรุงมาใช้ เราจะ "ทำการตลาด" เครื่องมือใหม่ทั้งหมดของเราอย่างจริงจังเพื่อตรวจหาไวรัสเนื้อเน่าในหัว วิธีใหม่ในการจัดการไวรัสในฟาร์ม และเครื่องหมายใหม่ที่เป็นประโยชน์สำหรับโครงการปรับปรุงพันธุ์ที่ทำงานเกี่ยวกับเชื้อพันธุกรรมมันฝรั่งที่ต้านทานไวรัส ตัวชี้วัดความสำเร็จหลักของโครงการที่นำเสนอนี้คือระดับของการนำเครื่องมือใหม่ๆ ที่พัฒนาโดยนักวิจัยโดยผู้ปลูกมาใช้
