Növénytermesztés

Automatikusan nyomon követhetővé vált a növények fejlődése

Hortidaily  

A Heliosnak, a Holland Növényökológiai Fenotípusmeghatározó Központ (NPEC) részét képező új kutatási létesítménynek köszönhetően mostantól több mint ezer növény növekedését és fejlődését lehet automatikusan nyomon követni.

Mindeközben bepillantást nyerhetünk abba, hogy a különböző mikroorganizmusok miként hatnak rájuk. Az Utrecht Science Parkban található NPEC épületében található berendezés többek között egy növekedési kamrából, egy szállítószalag-rendszerből, néhány speciális kamerából és egy 3D-s lézerszkennerből áll. A kutatást végző Bart Schimmel a Heliost egy olyan kísérleti programmal helyezi üzembe, amely a fejes salátán megjelenő lisztharmat fertőzést okozó Bremia lactucae kórokozó korai és objektív észlelésére összpontosít.

A Helios, amely az emberi szem képességeit meghaladó megfigyelésekre képes, jelentősen csökkenti a növénykutatók tényleges munkaterhelését. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a kutatók teljes mértékben mentesülnek a helyszíni feladatok alól. A növények vetése és a cserepek feltöltése például továbbra is az ő feladatuk. Emellett a kutatóknak módjukban áll a növények mindegyikét vagy egy részüket kórokozókkal, például gombákkal és baktériumokkal megfertőzni, vagy mikroorganizmusokat juttatni a virágföldbe, hogy tanulmányozzák azoknak a növényekre gyakorolt hatását. Genetikailag módosított növényeket és/vagy mikroorganizmusokat is bevonhatnak a kísérletekbe, mivel a Helios szigorú biztonsági intézkedésekkel gondoskodik arról, hogy megelőzze a nem kívánt mikroorganizmusok kiszabadulását a létesítményből.

Amint a növényeket a Heliosban elhelyezik, lényegében több hétig nincs szükség emberi beavatkozásra. Ez idő alatt a növények elsősorban egy termesztőkamrában vannak, ahol a környezeti feltételeket, például a hőmérsékletet és a páratartalmat aprólékosan szabályozzák. A növények váltakozó ideig vannak fényben és sötétségben, ami a nappal és az éjszaka szimulációját idézi elő.

Növényi kórokozók

Bart Schimmel az első kutató, aki a Heliost egy kutatóprojekthez használja. Kísérlete a Bremia lactucae nevű kártékony kórokozó köré összpontosul, amely a salátát támadja meg, és jelentős gazdasági károkat okoz e népszerű zöldség termesztői számára. A Bremia lactucae egy oomyceta, vagyis egy olyan mikroorganizmus, amely mind életciklusát, mind pedig elágazó fonalainak növekedési módját tekintve a gombákra hasonlít.

A kutató azt szeretné megállapítani, hogy a kórokozó fertőzése a salátafélékben korábban és objektívebben kimutatható-e, ami elengedhetetlen a salátafélék ellenálló képességének azonosításához.

„Bár a Bremia-fertőzés korai jelei nem feltétlenül láthatók a növényen, a gyakorlatban e kórokozó kimutatása még mindig nagyrészt a vizuális vizsgálatokra támaszkodik – magyarázta Schimmel. – Kellő tapasztalattal és elegendő gyakorlattal a fertőzést követően körülbelül 10 nappal a leveleken fehéres pöttyök formájában lehet észrevenni az oomycéta szaporítóképleteit.”

Korai felismerés

A Helios segítségével Bart Schimmel jelenleg azt vizsgálja, hogy a fertőzéseket már azelőtt fel lehet-e fedezni, hogy azok szabad szemmel is láthatóvá válnának. Kollégái korábban megállapították, hogy a kórokozó 4-5 nap után láthatóvá tehető, ha a fejes salátát UV-fénnyel világítják meg, miközben fluoreszcens kamerával figyelik a növényeket.

„Szeretném tudni, hogy ez a módszer kibővíthető és automatizálható-e – mondta Schimmel. – A PathoView kutatási program keretében jelenleg ennek a módszernek az alkalmazhatóságát vizsgálom egy tizenkét fajtából álló kísérletben. Ha sikerrel járok, akkor ez lehetővé tenné számunkra, hogy gyorsan és objektíven határozhassuk meg a nagyszámú fejes saláta sorok rezisztenciaszintjét a betegséggel szemben. Az így szerzett tapasztalatokat pedig később a betegségeknek ellenálló salátafajták nemesítésére lehetne használni.”

Betekintés

A kutató a kísérletéhez a Helios teljes potenciálját kihasználja, valamennyi kamerát és a 3D szkennert igénybe véve. Ez nemcsak a rezisztens salátafajták korai felismerésére vonatkozó információkkal szolgál, hanem értékes tapasztalatokkal is a Helios képességeire és lehetőségeire.

Mivel a Helios lehetővé teszi, hogy hatalmas mennyiségű adatot gyűjtsenek össze rövid idő alatt, Schimmel úgy véli, hogy a mesterséges intelligenciát (AI) alkalmazó új adatelemzési módszerek segítségével hatékonyan lehet hasznos információkat nyerni ebből a nagy adathalmazból. A Heliosnak köszönhetően ma már képesek vagyunk a növényi változatosságot hozzáférhetőbb és objektívebb módon felhasználni, ami lehetővé teszi számunkra, hogy érdekes biológiai kérdésekkel foglalkozzunk, és megoldást találjunk a mezőgazdasági kihívásokra – zárta szavait a szakember.

Agrofórum Hírlevél
Iratkozzon fel az Agrofórum hírlevélre!

A feliratkozást követően a rendszer egy megerősítő emailt fog küldeni a megadott email címre. Ha nem érkezne meg a levél, kérjük nézze meg a spam vagy Gmail esetén a Promóciók és az Összes levél mappát.

A kukorica utolsó esélye lehet ez a növény, megvédheti a példátlan aszálytól

2026. október 9. 09:10

Idén bebizonyosodott, hogy a mezőgazdaságban nem léteznek „csodaszerek”, ha tartósan nincs csapadék, a leggondosabban nevelt kultúra is odavész. Ha azonban van eső, akkor némi rásegítéssel a kukorica is elégedettségre okot adó hozamra lehet képes.

Hihetetlen módon kezelték az öntözővizet, negyedével többet termett tőle a búza

2026. október 7. 09:10

Meglepő és eddig ismeretlen módszerrel sikerült Kínában számottevő hozamnövekedést elérni többféle növénykultúrában is. Az édesburgonya esetében a termés megduplázódott.

Gazda vélemény: Változtatni kell a szántóföldi gazdálkodáson

2026. október 6. 16:10

Kiszáradnak a területek, csökken a terméshozam: A jövőben víztakarékosabb talajművelésre és humuszképződésre van szükség.

Új irányt vesz a szója nemesítése: az aszály ellen is segíthet

2026. október 4. 07:10

Mélyebbre hatoló gyökérzetű szóját fejlesztenek amerikai kutatók. A cél a jobb vízhasznosítás és a talaj szénkészletének növelése.

Ökogazdálkodás: hódítás előtt a tájfajta gabonák?

2019. március 7. 09:18

2021 januárjától lép hatályba az új ökogazdálkodási rendelet, amelyet az Európai Unió már elfogadott. Ennek egyik lényeges eleme, hogy lehetővé teszi, hogy az ökogazdálkodást folytató termelők heterogén szaporítóanyagokat állítsanak elő, és ezeket kereskedelmi forgalomba hozzák.

Tanácskozás a kukorica-, a napraforgó- és a szójatermesztés kockázatairól

2019. szeptember 5. 10:21

A kukorica-, a napraforgó- és a szójatermesztés kockázatait elemezték a Debreceni Egyetem agrárkarán a Növénytudományi Intézet szeptember 4-ei tanácskozásán.

Növényvédő szerek hatása a talajra

2023. június 22. 13:36

A talajban a legfontosabb lebomlási út a mikrobiológiai átalakulás. Sok esetben a mikrobiológiai és kémiai bomlási termékek kémiai szerkezete azonos.

A LED-es lámpák használata jelentős gázmegtakarítást eredményez

2022. november 2. 11:16

A hollandiai World Horti Centerben a HortiTech által végzett paradicsom- és uborkakísérletek kimutatták, hogy a LED-es termesztő lámpák használata jelentős gázmegtakarítást eredményez.