Nghiên cứu mới cho thấy một loại thuốc trừ sâu biến đổi gen mới di chuyển qua và thoái hóa trong đất.

Thế hệ thuốc trừ sâu mới này có thể kiểm soát côn trùng dịch hại bằng cách ảnh hưởng đến khả năng tạo ra các protein thiết yếu của bọ. Những loại thuốc trừ sâu làm im lặng gen này có thể được biến đổi gen thành cây nông nghiệp để những cây trồng này có thể tự phát triển theo cách tự vệ.

Mặc dù thuốc trừ sâu tồn tại bên trong nhà máy, các câu hỏi về sự xuống cấp của nó tương tự như thuốc trừ sâu thông thường được áp dụng cho bên ngoài của cây trồng: Nó có bị phá vỡ không? Nếu vậy, dưới những điều kiện gì? Trong đất? Ở hồ và sông? Rủi ro sinh thái là gì?

Tuy nhiên, trước khi các nhà nghiên cứu có thể theo đuổi câu trả lời cho những câu hỏi này, cần phải có một cách để theo dõi thuốc trừ sâu và theo dõi nó khi nó di chuyển và suy thoái trong hệ sinh thái.

Kimberly Parker, trợ lý giáo sư năng lượng, môi trường và kỹ thuật hóa học tại Trường Kỹ thuật McKelvey tại Đại học Washington ở St. Louis và một nhóm cộng tác viên đã nghĩ ra một phương pháp để theo dõi loại thuốc trừ sâu mới này trong đất và bắt đầu hiểu được quá trình nào ảnh hưởng đến tuổi thọ của nó.

Thuốc trừ sâu mới này là một phân tử của axit Ribonucleic sợi kép, hoặc RNA. Khi một loài vật gây hại ăn loại thuốc trừ sâu này, nó sẽ ngăn không cho sinh vật tạo ra các protein thiết yếu, dẫn đến tăng trưởng chậm lại hoặc tử vong.

RNA là một đại phân tử có nghĩa là: nó lớn và vì kích thước của nó, các nhà nghiên cứu không thể nghiên cứu nó thông qua các phương tiện điển hình được sử dụng cho thuốc trừ sâu thông thường.

Nhóm nghiên cứu đã nghĩ ra một phương pháp gắn thẻ một phân tử thuốc trừ sâu với một nguyên tử phóng xạ, cho phép chúng theo dõi nó khi nó đạp xe qua các hệ thống đất kín đại diện cho các kịch bản khác nhau. Họ đã có thể định lượng thuốc trừ sâu và các thành phần của nó chỉ với một vài nanogram trên mỗi gram đất.

Với phương pháp của họ để đo lượng thuốc trừ sâu, nhóm nghiên cứu tiếp theo đã điều tra những gì xảy ra với thuốc trừ sâu trong một số mẫu đất. Họ phát hiện ra rằng các enzyme trong đất có thể phá vỡ thuốc trừ sâu. Ngoài ra, các vi khuẩn trong đất ăn ăn thuốc trừ sâu cũng như các mảnh mà các phản ứng enzyme để lại.

Tuy nhiên, trong một số loại đất, một quá trình khác đã xảy ra: thuốc trừ sâu bám vào các hạt đất, như khoáng chất và mảnh vụn hữu cơ. Trong đất nông nghiệp, đào Parker nói, có sự hấp phụ các phân tử của người ở đây. Mùi thuốc trừ sâu dính vào hạt đất, cô nói.

Chúng tôi đã phát hiện ra rằng các hạt đất thực sự có thể có tác dụng bảo vệ thuốc trừ sâu, ông Parker Parker nói, làm chậm tốc độ phân hủy thuốc trừ sâu. Các enzyme và vi khuẩn khó phân hủy thuốc trừ sâu bám vào đất hơn. , nhưng mức độ đất bảo vệ thuốc trừ sâu khác nhau giữa các loại đất được thử nghiệm.

Hiện tại, giả thuyết làm việc của chúng tôi là trong đất mịn hơn, có nhiều hạt hơn để hấp phụ, theo Parker Parker. Càng nhiều hạt đất, càng nhiều bề mặt để thuốc trừ sâu bám vào, tăng cường hiệu quả bảo vệ đó.

Bây giờ chúng tôi đã xác định được các quy trình chính kiểm soát sự suy thoái của thuốc trừ sâu trong đất, tiếp theo chúng tôi sẽ điều tra chi tiết các biến kiểm soát các quy trình này để cho phép đánh giá rủi ro sinh thái chính xác của thuốc trừ sâu RNA sợi đôi, theo Parker Điều này sẽ cho phép chúng ta hiểu liệu các loại thuốc trừ sâu mới này có gây rủi ro cho hệ sinh thái hay không.

Về các tác giả

Nghiên cứu xuất hiện trong Khoa học & Công nghệ môi trường.

Tài trợ đến từ chương trình nghiên cứu và đổi mới Horizon 2020 của Liên minh Châu Âu; hỗ trợ cho Parker từ Bộ Nông nghiệp Hoa Kỳ; và hỗ trợ từ Tài trợ nghiên cứu ETH Zürich cho cộng tác viên.

nguồn: Đại học Washington ở St. Louis

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon