Control of mosaic disease using microbial biostimulants: insights from mathematical modelling

A major challenge to successful crop production comes from viral diseases of plants that cause significant crop losses, threatening global food security and the livelihoods of countries that rely on those crops for their staple foods or source of income. One example of such diseases is a mosaic disease of plants, which is caused by begomoviruses and is spread to plants by whitefly. In order to mitigate negative impact of mosaic disease, several different strategies have been employed over the years, including roguing/replanting of plants, as well as using pesticides, which have recently been shown to be potentially dangerous to the environment and humans. In this paper we derive and analyse a mathematical model for control of mosaic disease using natural microbial biostimulants that, besides improving plant growth, protect plants against infection through a mechanism of RNA interference. By analysing the stability of the system’s steady states, we will show how properties of biostimulants affect disease dynamics, and in particular, how they determine whether the mosaic disease is eradicated or is rather maintained at some steady level. We will also present the results of numerical simulations that illustrate the behaviour of the model in different dynamical regimes, and discuss biological implications of theoretical results for the practical purpose of control of mosaic disease

ФОРМУВАННЯ КЛЮЧОВИХ І ПРЕДМЕТНИХ КОМПЕТЕНТНОСТЕЙ УЧНІВ РОБОТОТЕХНІЧНИМИ ЗАСОБАМИ STEM-ОСВІТИ

У статті розглядаються питання, пов'язані зі STEM-освітою; проаналізовано сучасні погляди STEM-освіту й особливості впровадження робототехніки, як однієї з її галузей у навчальний процес, її вплив на мотивацію учнів; продемонстровано необхідність підготовки учнів навичкам двадцять першого століття за допомогою впровадження STEM-освіти, починаючи з початкової школи. Описано ключові та предметні компетентності, які можна сформувати у дітей під час навчання основ робототехніки. Представлено результати опитування, проведеного серед вчителів і майбутніх учителів в Україні, щодо впровадження робототехніки в навчальний процес. Продемонстровано висновки опитування, яке показало, що вивчення робототехніки чи інтеграції її в навчальні предмети допомагає стимулювати навчальну мотивацію учнів, розвиває здатність вирішити проблеми та підвищує їхню навчально-дослідницьку роботу, надає дітям можливість створювати свій власний продукт, і в цьому процесі виражати творче мислення. Зокрема досліджено проблему підготовки вчителів до проведення занять з використанням роботів, інтеграції їх у навчальні предмети і підбір робототехнічних конструкторів. Описано набори для проведення занять з робототехніки для різних вікових груп і продемонстровано можливості робототехнічних наборів та особливості їх застосування. Розглянуто питання впровадження робототехніки як складової профільного навчання. У статті звертається увага на появу нових професій, пов’язаних з Інтернетом речей і, як наслідок, нових спеціалізації у вищих навчальних закладах. Описано чотири курси з навчання Інтернету речей, які пояснюють складові Інтернету речей і взаємозв’язки між ними. Робиться висновок щодо ефективності використання різних навчальних конструкторів, які можуть покривати широкий набір навчальних задач, які формують навички 21 століття