Le long processus de sélection de meilleures plantes d'arachide peut être accéléré en utilisant une technique biophysique, Spectroscopie Raman.

Les biophysiciens et phytogénéticiens de Texas A&M AgriLife ont démontré l'utilisation de la spectroscopie Raman pour analyser rapidement les niveaux d'acide oléique dans les arachides. L'acide oléique, une huile monoinsaturée, donne aux arachides une durée de conservation plus longue. L'huile est également saine pour le cœur.

Ils ont également utilisé la méthode pour déterminer la résistance des plantes aux nématodes nuisibles.

L'utilisation de la spectroscopie Raman est plus rapide, moins cher et plus portable que les approches standard de sélection des variétés d'arachide pour ces caractères bénéfiques. L'étude a récemment été publiée dans Rapports scientifiques .

« Nous avons montré que la méthode peut faire gagner énormément de temps dans notre processus de sélection, " dit Jean Cason, Doctorat., coauteur et sélectionneur d'arachides Texas A&M AgriLife Research, Stephenville. "Vous pouvez obtenir une" empreinte "d'une cacahuète particulière et extraire de grandes quantités d'informations. Les possibilités sont infinies."

« La spectroscopie Raman est courante en biochimie mais surtout méconnue dans le monde des agriculteurs et des phytogénéticiens, " a déclaré Dmitri Kurouski, Doctorat., chercheur principal de l'étude et professeur adjoint au Département de biochimie et de biophysique, Texas A&M College of Agriculture and Life Sciences. "C'est pourtant portable, peu coûteux, précis et rapide, et peut transformer l'agriculture numérique."

Le financement de l'étude provient d'AgriLife Research et de la Governor's University Research Initiative. En outre, le Texas Peanut Producers Board et la Southwestern Peanut Shellers Association ont financé le groupe de Cason pour acheter un spectromètre Raman portatif.

Avantages de Raman par rapport aux méthodes établies

Autrefois, si Cason voulait analyser la résistance aux parasites des plantes ou la teneur en acides gras des arachides, il extrayait l'ADN des plantes ou envoyait des échantillons à un laboratoire hors site pour une analyse infrarouge. Les deux méthodes prennent beaucoup plus de temps, coût et main-d'œuvre que Raman, dit Cason.

Pour ce projet, les collaborateurs ont utilisé un disponible dans le commerce, spectromètre Raman portatif, un appareil de la taille d'une boîte à chaussures. La spectroscopie Raman mesure la façon dont les matériaux diffusent une lumière laser inoffensive. Chaque matériau a une "empreinte digitale" de diffusion spécifique qui offre des indices sur de nombreux types d'informations moléculaires en une seconde de balayage. L'exécution d'une analyse est relativement simple, Casson a dit, mais les collaborateurs continuent de développer et d'affiner les moyens d'analyser les données.

L'équipe de Cason a reçu une formation et des conseils de Kurouski et de trois jeunes scientifiques de son laboratoire :Charles Farber, un étudiant diplômé; Lee Sanchez, un assistant de recherche; et Stanislav Rizevsky, Doctorat., un chercheur invité.

Des scans de feuilles d'arachide ont permis de distinguer les plantes résistantes et sensibles aux nématodes avec une précision d'environ 75 %. Quoi de plus, des analyses de graines d'arachides ont permis de distinguer avec une précision de 82 % les variétés à forte teneur en acide oléique.

D'autres projets cacahuètes en cours

L'équipe étend actuellement ses études sur les plants d'arachide. Le premier objectif est d'utiliser Raman pour isoler rapidement des variétés d'arachides très tolérantes aux conditions de sécheresse. L'équipe envisage également d'étendre ses études sur le contenu nutritionnel pour aider à sélectionner des variétés d'arachides plus nutritives.

L'une des limites de la technologie est que le scanner doit être en contact avec le matériau à numériser. L'équipe de Kurouski travaille sur un "télescope" Raman pour permettre des scans de plantes à 100 pieds de distance.

"Les biophysiciens et les sélectionneurs d'arachides ne s'associent généralement pas dans les mêmes cercles, mais c'est un bon projet, " Cason a déclaré. "Je ne pense pas que ce sera le dernier de cette équipe."