Нидерландский центр экофенотипирования растений (NPEC) приступил к работе. Какие инновации помогают ученым лучше понять жизнь растений в условиях изменения климата
«Как следует из названия, Нидерландский центр экофенотипирования растений, все дело в фенотипе растения, или внешнем виде. Не генетический багаж – генотип — является центральным, а измерение того, как выглядит растение, и роль, которую играет в этом окружающая среда, — объясняет профессор генетики Марк Аартс, председатель совета директоров NPEC. – И то, что NPEC предлагает с точки зрения технологий, просто феноменально. Генетика больше не является ограничением для исследований в наши дни. В настоящее время мы можем определить генотипы очень быстро и дешево. Теперь нам нужно понять, что делают эти последовательности ДНК. Почему салат с этим генотипом отличается от салата с другим генотипом? Каково влияние окружающей среды и климата на это? NPEC предлагает возможности для измерения всего этого».
«Измерение того, как сельскохозяйственные культуры реагируют на определенное лечение, болезнь или стресс, конечно, проводилось всегда, — продолжает Рик ван де Зедде, руководитель проекта по разработке и строительству NPEC в Университете Вагенингена. — Но такого рода эксперименты до сих пор требовали изрядного количества ручной работы. Объем экспериментов был ограничен тем, сколько растений человек может проанализировать за день. В результате аспиранты тратят недели на интенсивную ручную работу, в то время как они могут лучше использовать свое драгоценное время другими способами. NPEC предоставляет исследователям оборудование, с помощью которого они могут анализировать растения и собирать наборы данных в больших масштабах и стандартизированным способом. Использование роботов, датчиков, систем автоматизации в тепличных и климатических камерах, а также в полевых условиях, общемировая тенденция».
Теплица состоит из двух частей. В одной части растения перемещаются по конвейерным лентам в шкафы, заполненные измерительными системами. В другой части, наоборот, горшки с растениями стоят на месте, а вокруг них перемещаются измерительные приборы. В обоих случаях измерение полностью автоматическое.
«Здесь мы измеряем архитектуру растения», — указывает Рик ван де Зедде на большой белый шкаф. В шкафу растения запечатлены со всех сторон, как фотомодели, и каждая камера имеет собственный фокус.
«Мы получает трехмерное изображение растения. Программное обеспечение для этого мы разработали сами. Это изобретение специалистов Университета Вагенингена совместно с One Planet, вы не найдете его больше нигде в мире. Оборудование также делает гиперспектральные изображения. Таким образом, в дополнение к изображениям в видимом свете мы получаем снимки в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах. Это позволяет обнаружить ранние симптомы болезни или стресса от засухи. Здесь вы можете измерить свойства, невидимые человеческому глазу. Мы точно анализируем все, в том числе, вес биомассы и испарение, когда растения медленно переходят в стресс от засухи», говорит ученый.
Климатические камеры специально оборудованы для измерения фотосинтеза — маленькие оранжереи спроектированы так, что туда не проникает ни одна полоска солнечного света. Свет искусственный и полностью регулируемый. Ван де Зедде пояснил: «Это означает, что мы можем имитировать солнечный день в Южной Европе или ночные заморозки в Нидерландах».
«В одной из комнат есть светящийся потолок с различными камерами и другими датчиками, с помощью которых мы можем постоянно контролировать все растения одновременно, измерять различные свойства фотосинтеза в миллисекундной шкале времени. Нас особенно интересует реакция растений на быстрые изменения интенсивности света. Ботаника 2.0 начинается с NPEC. Тот факт, что вы автоматизируете так много аспектов, открывает новые возможности. Вы всегда можете измерить, даже ночью, если это необходимо, и всегда одним и тем же способом», заключил Марк Аартс.
Источник:www.agroxxi.ru