Разработанные МТИ нанодатчики обнаруживают фитогормоны
В основе работы датчиков лежит явление тушения флуоресценции
Альянс Сингапура и Массачусетского технологического института в области исследований и технологий (Singapore-MIT Alliance for Research and Technology, SMART) разработал нанодатчики, способные обнаруживать фитогормоны из группы ауксинов, которые используются в сельском хозяйстве в качестве гербицидов. Новые датчики безопаснее и проще в использовании, чем существующие методы тестирования реакции растений на гербициды.
Ученые разработали датчики для двух фитогормонов — 1-нафталинуксусной кислоты (NAA) и 2,4-дихлорфеноксиуксусной кислоты (2,4-D), — которые широко используются в сельском хозяйстве для регулирования роста растений и в качестве гербицидов. Современные методы обнаружения NAA и 2,4-D повреждают растения и не позволяют проводить мониторинг в реальном времени, подчеркивают в МТИ. В основе новых датчиков лежит технология CoPhMoRe, которая позволяет выявлять присутствие NAA и 2,4-D в живых растениях в режиме реального времени, не причиняя никакого вреда, на основе тушения флуоресценции — явления, при котором интенсивность флуоресцентного свечения уменьшается при наличии определенных соединений. В данном случае в роли таких соединений выступают фитогормоны NAA и 2,4-D.
Команда успешно протестировала оба датчика на ряде повседневных культур, включая бок-чой, шпинат и рис, выращенных на различных средах, таких как почва и гидропоника.
«Наша методика CoPhMoRe ранее использовалась для обнаружения таких соединений, как перекись водорода и мышьяк, но это первый успешный пример применения датчиков CoPhMoRe для обнаружения фитогормонов растений. Данные гормоны регулируют рост и физиологию растений и используются для предотвращения преждевременного цветения и опадания плодов», — поясняет один из авторов разработки Майкл Страно, профессор в Массачусетском технологическом институте.
Один из двух датчиков, разработанных исследовательской группой, направленный на выявление 2,4-D, также продемонстрировал способность обнаруживать чувствительность растений к гербицидам. Это позволит фермерам и агрономам быстро определять, насколько уязвимы или устойчивы различные растения к гербицидам, без необходимости контролировать рост сорняков в течение нескольких дней.
«Эти датчики могут быть невероятно полезны для понимания, как 2,4-D работает в растениях и почему у сельскохозяйственных культур развивается устойчивость к гербицидам», — заявляют исследователи.
