Технология скрининга сельскохозяйственных культур на продуктивность стала доступнее
Учёные из Университета Иллинойса революционизируют скрининг растений на ключевые признаки, делая эту технологию более доступной для исследовательского сообщества. Работы поддержаны международным проектом RIPE, направленным на повышение продуктивности культур за счёт улучшения фотосинтеза.
Суть технологии
Команда анализирует данные, собранные с помощью специализированных гиперспектральных камер. Эти камеры захватывают часть светового спектра (часто невидимую для человеческого глаза), отражаемую поверхностью растений. С помощью гиперспектрального анализа можно извлечь информацию из этих полос отражённого света для оценки признаков, связанных с фотосинтезом.
Ключевые результаты исследований
Повышение эффективности (Journal of Experimental Botany):
- Традиционный метод измерения фотосинтеза занимал до 30 минут на лист.
- Новые технологии сократили время до 15 секунд на растение.
- Данное исследование повысило эффективность на порядок, позволив оценить фотосинтетический потенциал сотен или тысяч растений на опытном участке.
- Выяснилось, что для оценки фотосинтетического потенциала достаточно одной камеры, захватывающей спектр 400-900 нанометров.
Упрощение данных (Plant, Cell & Environment):
- Используя всего 240 полос спектра отражения и модель радиационного переноса, команда научилась определять семь важных листовых признаков, связанных с фотосинтезом.
- Для оценки фотосинтетического потенциала достаточно около 10 тщательно отобранных гиперспектральных полос, а не нескольких сотен или тысяч. Это открывает путь к использованию менее дорогих камер.
Значение для науки
Как отметила соавтор Кэтрин Мичем-Хенсольд, эта технология — крупный шаг вперёд. Теперь можно быстро просеять тысячи растений, чтобы выявить наиболее перспективные для дальнейшего углублённого изучения. Исследования помогут картировать фотосинтез на разных уровнях — от листа до поля — и идентифицировать растения с ценными признаками.