Tendencias y tecnologías emergentes utilizadas para la identificación, detección y caracterización de la infestación por nematodos fitoparásitos en cultivos
Autores: Pun, Top Bahadur; Thapa Magar, Roniya; Koech, Richard; Owen, Kirsty J.; Adorada, Dante L.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Tendencias y tecnologías emergentes utilizadas para la identificación, detección y caracterización de la infestación por nematodos fitoparásitos en cultivos
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Botánica
Palabras clave
Identificación
Estimación
Nematodos
Técnicas
Diagnósticos moleculares
Secuenciación de alto rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
La identificación y estimación precisas de las densidades poblacionales de nematodos fitoparásitos microscópicos que habitan en el suelo (PPNs) son esenciales, ya que los PPNs causan pérdidas económicas significativas en los sistemas de producción agrícola en todo el mundo. Este estudio presenta una revisión exhaustiva de las técnicas emergentes utilizadas para la identificación de PPNs, incluyendo la identificación morfológica, diagnósticos moleculares como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), secuenciación de alto rendimiento, meta-barcoding, teledetección, análisis hiperespectral y procesamiento de imágenes. Los métodos morfológicos clásicos requieren un microscopio y un taxónomo de nematodos para identificar especies, lo cual es laborioso y consume mucho tiempo. Alternativamente, la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR) ha surgido como un enfoque confiable y eficiente para la identificación y cuantificación de PPNs; sin embargo, el costo asociado con los reactivos, la instrumentación y la cuidadosa optimización de las condiciones de reacción puede ser prohibitivo. La secuenciación de alto rendimiento y el meta-barcoding se utilizan para estudiar la biodiversidad de todos los grupos tropicales de nematodos, no solo de PPNs, y son útiles para describir cambios en la ecología del suelo. Los métodos de red neuronal convolucional (CNN) son necesarios para automatizar la detección y el conteo de PPNs a partir de imágenes microscópicas, incluyendo casos complejos como nematodos enredados. Los métodos de teledetección y hiperespectrales ofrecen enfoques no invasivos para estimar infestaciones de nematodos y facilitar el diagnóstico temprano del estrés en las plantas causado por nematodos y la gestión rápida de PPNs. Esta revisión proporciona un recurso valioso para investigadores, profesionales y responsables de políticas involucrados en nematología y protección de plantas. Destaca la importancia de protocolos de identificación rápidos, eficientes y robustos, así como herramientas de apoyo a la decisión para mitigar el impacto de los PPNs en la agricultura global y la seguridad alimentaria.
Descripción
La identificación y estimación precisas de las densidades poblacionales de nematodos fitoparásitos microscópicos que habitan en el suelo (PPNs) son esenciales, ya que los PPNs causan pérdidas económicas significativas en los sistemas de producción agrícola en todo el mundo. Este estudio presenta una revisión exhaustiva de las técnicas emergentes utilizadas para la identificación de PPNs, incluyendo la identificación morfológica, diagnósticos moleculares como la reacción en cadena de la polimerasa (PCR), secuenciación de alto rendimiento, meta-barcoding, teledetección, análisis hiperespectral y procesamiento de imágenes. Los métodos morfológicos clásicos requieren un microscopio y un taxónomo de nematodos para identificar especies, lo cual es laborioso y consume mucho tiempo. Alternativamente, la reacción en cadena de la polimerasa cuantitativa (qPCR) ha surgido como un enfoque confiable y eficiente para la identificación y cuantificación de PPNs; sin embargo, el costo asociado con los reactivos, la instrumentación y la cuidadosa optimización de las condiciones de reacción puede ser prohibitivo. La secuenciación de alto rendimiento y el meta-barcoding se utilizan para estudiar la biodiversidad de todos los grupos tropicales de nematodos, no solo de PPNs, y son útiles para describir cambios en la ecología del suelo. Los métodos de red neuronal convolucional (CNN) son necesarios para automatizar la detección y el conteo de PPNs a partir de imágenes microscópicas, incluyendo casos complejos como nematodos enredados. Los métodos de teledetección y hiperespectrales ofrecen enfoques no invasivos para estimar infestaciones de nematodos y facilitar el diagnóstico temprano del estrés en las plantas causado por nematodos y la gestión rápida de PPNs. Esta revisión proporciona un recurso valioso para investigadores, profesionales y responsables de políticas involucrados en nematología y protección de plantas. Destaca la importancia de protocolos de identificación rápidos, eficientes y robustos, así como herramientas de apoyo a la decisión para mitigar el impacto de los PPNs en la agricultura global y la seguridad alimentaria.