Dispositivo di infusione diretta per la consegna di molecole nelle piante

Testare la funzione dei composti terapeutici nelle piante è una componente importante della ricerca agricola. I metodi fogliari e di drenaggio del suolo sono di routine, ma presentano degli svantaggi, tra cui l'assorbimento variabile e la ripartizione ambientale delle molecole testate. L'iniezione del tronco degli alberi è ben consolidata, ma la maggior parte dei metodi per questo richiede costose attrezzature proprietarie. Per lo screening di vari trattamenti per Huanglongbing, è necessario un metodo semplice e a basso costo per fornire questi composti al tessuto vascolare di piccoli alberi di agrumi coltivati in serra infettati dal batterio limitato dal floema Candidatus Liberibacter asiaticus (CLas) o infestati dall'insetto vettore CLas che si nutre di floema Diaphorina citri Kuwayama (D. citri).

Per soddisfare questi requisiti di screening, è stato progettato un dispositivo di infusione diretta delle piante (DPI) che si collega al tronco della pianta. Il dispositivo è realizzato utilizzando un sistema di stampa 3D basato su nylon e componenti ausiliari facilmente ottenibili. L'efficacia di assorbimento del composto di questo dispositivo è stata testata nelle piante di agrumi utilizzando il marcatore fluorescente 5,6-carbossifluoresceina-diacetato. È stata regolarmente osservata una distribuzione uniforme del marcatore in tutte le piante.

Inoltre, questo dispositivo è stato utilizzato per fornire molecole antimicrobiche e insetticide per determinare i loro effetti rispettivamente su CLas e D. citri. La streptomicina antibiotica aminoglicoside è stata somministrata nelle piante di agrumi infette da CLas utilizzando il dispositivo, il che ha comportato una riduzione del titolo CLas da 2 settimane a 4 settimane dopo il trattamento. La somministrazione dell'insetticida neonicotinoide imidacloprid nelle piante di agrumi infestate da D. citri ha comportato un aumento significativo della mortalità degli psillidi dopo 7 giorni. Questi risultati suggeriscono che questo dispositivo DPI rappresenta un sistema utile per fornire molecole nelle piante per i test e facilitare scopi di ricerca e screening.