Texas A&M Forschung zur Untersuchung der Geheimnisse von armyworms

Texas A&M Doktorand erhielt ein Stipendium für die Erforschung von Fall Armyworms

A Texas A&M University graduate Student erhielt ein Forschungsstipendium, um armyworm Populationen in Texas und den zentralen USA.Ashley Tessnow, Doktorandin am Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences Department of Entomology, sagte, Armyworms seien seit langem ein Schädling, den landwirtschaftliche Produzenten in den zentralen USA zu bekämpfen versuchten. Aber trotz des langjährigen Kampfes gegen die Armeewürmer, es gibt immer noch eine Menge Experten verstehen nicht über den Schädling.

Fall armyworm
Fall armyworms zeichnet sich durch die umgedrehte, cremefarbene „Y“ -Form seiner Kopfkapsel aus. In großer Zahl können diese Insekten für Getreide, Heuwiesen und Weiden verheerend sein. (Texas A&M AgriLife Extension Foto von Bart Drees)

„In den letzten Jahren gab es vermehrt Ausbrüche von schweren Armyworm“, sagte sie. „Und Armeewürmer haben es auch in die Nachrichten geschafft, weil sie in Afrika, Asien und Australien eingeführt wurden. Mit dieser erhöhten Aufmerksamkeit haben wir erkannt, wie wenig wir tatsächlich über sie wissen.“

Tessnows Forschung unter der Leitung von Professor Greg Sword, Ph.D., Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences Department of Entomology, wird sich auf die Identifizierung genomischer Unterschiede in den Armyworm-Populationen in Texas und darüber hinaus konzentrieren, von denen sie hofft, dass sie letztendlich den Produzenten helfen werden, den Schädling effektiver und effizienter zu bekämpfen. Ihre Forschung erhielt ein Stipendium in Höhe von 51.574 US-Dollar vom Nationalen Institut für Ernährung und Landwirtschaft des US-Landwirtschaftsministeriums.

Forschen, um Heerwürmer zu bekämpfen

Die Heerwürmer sind grün, braun oder schwarz gefärbt und können durch das weiße umgekehrte Y auf ihrem Kopf identifiziert werden. Sie können bis zu 1 Zoll lang werden, wenn sie reif sind. Der Schädling erhielt seinen Namen, weil er wie eine militärische Formation über Ernte- und Heufelder zu marschieren scheint und alles auf seinem Weg verzehrt.Der Schädling überwintert in Südtexas und wandert jährlich nach Norden durch die zentralen USA und nach Kanada. Fall Armyworms wandern als Motten, aber es sind die Raupen, die für eine Vielzahl von Kulturen, einschließlich Mais, Sorghum und Futtergräser, zerstörerisch sind.

Tessnow ist besonders daran interessiert, zwei verschiedene Stämme von Fall Armyworms zu untersuchen, die während der jährlichen Vegetationsperioden nach Norden wandern. Diese Stämme von Fall Armyworms sind identisch, weisen jedoch genetische Unterschiede auf, die sie von Natur aus zu verschiedenen Schädlingen machen. Die Forschung wird sich mit dem C-Stamm befassen, der ursprünglich nach seiner Prävalenz auf Maisfeldern benannt wurde, und dem R-Stamm, der nach seiner Identifizierung auf Reisfeldern benannt wurde, aber auch für den Verzehr kleiner Gräser wie Bermudagras bekannt ist.Diese Herbst-Armyworm-Stämme sind jeweils ein einzigartiger landwirtschaftlicher Schädling, der unterschiedliche Erntepräferenzen aufweist und unterschiedlich auf Insektizide reagiert, sagte sie. Obwohl diese beiden Stämme unterschiedlich sind, können sie gelegentlich hybridisieren und einen dritten „unbekannten“ Schädlingstyp erzeugen.Dieses Projekt wird neue genomische Werkzeuge entwickeln, um den Armyworm-Befall basierend auf den vorhandenen Stämmen effektiv zu kontrollieren, sagte Tessnow. Ziel der Forschung sei es, Sequenzierungsmethoden der nächsten Generation zu verwenden, um die Populationen dieser beiden Stämme in den zentralen USA zu charakterisieren, sagte sie. Dies wird Einblicke darüber geben, welche Herbst-Armyworm-Schädlinge in verschiedenen Regionen von Texas und den USA vorhanden sind und wie häufig diese Stämme in jeder Region hybridisieren. „Wir werden uns die genetischen Unterschiede zwischen diesen Stämmen und Hybridisierungen ansehen, wenn die Motten jedes Jahr von Süden nach Norden wandern“, sagte sie. „Wir haben vorläufige Daten, die zeigen, dass die gleichen Populationen von Armyworms von Weslaco bis Minnesota gefunden werden können, aber wir wollen die genomische Struktur untersuchen und wie sich diese Stämme unterscheiden.“

Tessnow sagte, die Forschung zielt auch darauf ab, neue diagnostische Werkzeuge zu entwickeln, um zwischen den Stämmen zu unterscheiden. Diese Instrumente könnten helfen, neuartige Ansätze zu identifizieren, um jeden Stamm einzeln oder zusammen in Feldern und / oder Hybridstämmen, die während der jährlichen Migration entstehen, effektiv zu verwalten.“Beim Sammeln von Motten in Mais- und Sorghumfeldern, von denen erwartet wird, dass sie hauptsächlich aus C-Stamm-Fall-Armyworms bestehen, haben wir festgestellt, dass es tatsächlich eine gleichmäßige Mischung beider Stämme gibt“, sagte sie. „Wir wollen also die Beziehung zwischen den Stämmen verstehen, was sie genetisch unterscheidet, und nach Mustern der Hybridisierung suchen. Wir wissen, dass die Hybridisierung zwischen Stämmen mit relativ niedrigen Raten stattfindet, aber wir wissen nicht, wie sich dies auf die Anfälligkeit des Fallarmenwurms für Insektizide, einschließlich Bt-Pflanzen, auswirken kann.“

Armyworm Forschungsziele

Es gibt zwei Ziele für Tessnow Forschung.

Zunächst hofft Tessnow, kleine Unterschiede in der DNA von Motten zu identifizieren, die an fünf Orten gesammelt wurden. Sie wird diese genetischen Unterschiede auch nutzen, um Muster der Hybridisierung zwischen den Stämmen von Motten zu identifizieren, die auf dem Feld gesammelt wurden.Fall Armyworm Mottenfallen wurden in Mais- oder Sorghumfeldern an fünf Standorten in Texas platziert, darunter Weslaco, Corpus Christi, College Station und Lubbock sowie Rosemount, Minnesota. Mindestens 25 Mottenproben von jedem Standort werden mehrmals im Jahr gesammelt.

DNA von 20 Individuen pro Probenahmestelle wird an den Texas A&M Genomics and Bioinformatics Service zur DNA-Sequenzierung gesendet, sagte sie. Die DNA-Sequenzdaten werden in die Texas A&M High Performance Research Computing Cluster hochgeladen, und bioinformatische Analysen werden verwendet, um den C-Stamm, den R-Stamm und alle Hybriden zwischen den Stämmen zu unterscheiden.

Tessnow wird auch alle Subpopulationen identifizieren, die zwischen verschiedenen Orten innerhalb der Stämme auftreten. Die Sequenzdaten werden nach Abschluss des Projekts zur Verwendung durch andere Forscher veröffentlicht.

Das zweite Ziel ist die Entwicklung eines Polymerase-Kettenreaktions-basierten Genotypisierungstests, der es Erzeugern oder Pflanzenberatern ermöglicht, während des Routine-Scoutings schnell und zuverlässig zwischen den beiden Fall-Armyworm-Stämmen zu unterscheiden.“Wir interessieren uns am meisten für die Prävalenz dieser beiden Stämme auf dem Feld und welche Kulturen sie bevorzugen“, sagte sie. „Aber ich bin auch neugierig, wie das Missverständnis, dass alle Fall Armyworms auf einem Feld der gleiche Stamm sind, die Minderungsprogramme für diesen Schädling beeinflussen könnte. Zu wissen, mit welchem Armyworm-Stamm wir es zu tun haben und wie häufig es ist, dass beide Stämme an bestimmten Orten vorhanden sind, könnte sich auf die Wirksamkeit der Behandlung dieser Pflanzen gegen Armyworms im Herbst auswirken.”

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