Научный взгляд: диагностика Ca. Phytoplasma mali с помощью спектроскопии в полевых условиях

Фитоплазма пролиферации яблони Candidatus Phytoplasma mali – опасный фитопатоген, поражающий главным образом яблони. Одной из немногих стратегий борьбы с Ca. Phytoplasma mali является уничтожение зараженных деревьев. Первичное выявление возбудителя болезни возможно по проявлению симптомов. Надежное выявление и уничтожение зараженных деревьев на ранних стадиях поражения значительно снижают риск дальнейшего распространения фитопатогена.

Диагностика в полевых условиях с использованием спектральных методов является альтернативой длительным и часто некорректным подходам, основанным на человеческом факторе, и потенциально может быть более чувствительной, экономически эффективной и легко автоматизируемой.

Исследователи изучали использование полевого спектрорадиометра с моделированием данных с помощью технологии автоматического обучения искусственного интеллекта для выявления яблонь, зараженных фитоплазмой Ca. Phytoplasma mali. Учеными были определены факторы, которые могут повлиять на успешное выявление фитопатогена. Было установлено, что исследуемый метод может быть использован для обнаружения инфекции с высокой чувствительностью при уровне точности (80%), сравнимом с визуальной диагностикой симптомов (77%) или даже немного лучше нее. Использованные в тестовом наборе методы смогли правильно диагностировать все зараженные деревья, имеющие симптомы, а также многие зараженные, но бессимптомные деревья, которые были бы пропущены при проведении визуальной диагностики.

В целом применяемые модели часто настраиваются для наибольшей чувствительности в ущерб точности и специфичности. Обучение моделей с использованием зеленых листьев повысило специфичность и точность исследования.

Фитоплазма пролиферации яблони Ca. Phytoplasma mali входит в Единый перечень карантинных объектов ЕАЭС. Во Всероссийском центре карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») проводят научные исследования, связанные с разработкой методов диагностики фитоплазм и других некультивируемых вредных организмов, а также применяют программы с использованием  искусственного интеллекта для прогнозирования распространения карантинных вредных объектов.

Источник: Cullinan C., Malfertheiner C., Prechsl U., Tagliavini M. and Janik K. Diagnosis of Ca. Phytoplasma mali’infection in Malus domestica via in-field spectroscopy and the factors affecting its success. Acta Hortic, 2023; 1382, 77–84. URL: https:doi.org/10.17660/ActaHortic.2023.1382.10.