Новый инструмент для изучения корней растений

Учёные из Министерства сельского хозяйства США (USDA) и Корнеллского университета разработали новый инструмент для изучения формирования корневых систем в почве.

Трёхмерная система визуализации и программный пакет RootReader3D, созданные учёным Службы сельскохозяйственных исследований (ARS) Леоном В. Кокианом и Рэнди Т. Кларком из Корнелла, позволяют собирать данные о корневых системах быстрее, чем когда-либо, и изучать архитектуру корней с беспрецедентной детализацией.

Система даёт учёным возможность:

• Анализировать структуру и модели роста корней.
• Сравнивать разные корневые системы.
• Проводить генетическое картирование и исследовать признаки, которые позволяют корням эффективно поглощать воду, фосфор и другие питательные вещества из почвы.

Предыдущие системы для 3D-визуализации корней, растущих в гелях, требовали до часа для сбора данных для одного изображения. RootReader3D позволяет получать изображения более 100 корневых систем в день, что необходимо для генетических экспериментов.

Для тестирования системы исследователи выращивали в прозрачных гелях два различных сорта риса — Azucena и IR64 — и отслеживали рост корней в течение 10 дней. Анализ выявил беспрецедентную детализацию:

• У Azucena корни были глубже, чем у IR64.
• Системы значительно различались по "кустистости", распределению объёма корней и вертикальному положению центра массы корневой системы.

Результаты были опубликованы и представлены на обложке журнала Plant Physiology в июне 2011 года.

Цель разработки — помочь учёным идентифицировать гены, контролирующие важные признаки развития корней, чтобы селекционеры могли создавать сорта риса и других культур с корневыми системами, более устойчивыми к засухе, жаре, плохому качеству почвы и другим стрессовым факторам.