Израильские ученые из Еврейского университета и Института Вулкани разработали новый метод определения сортов пшеницы, способных расти в условиях засухи и высоких температур. Результаты их исследования были опубликованы в журнале 'Computers and Electronics in Agriculture'.
В ходе работы ученые использовали современную технологию — дроны, оснащенные тепловыми и гиперспектральными камерами. Эти дроны применялись для мониторинга пшеницы, выращенной в закрытом научно-образовательном центре, защищенном от дождя. С помощью дронов были собраны детализированные изображения, которые фиксировали тепло, излучаемое растениями, а также свет, отраженный от них.
На основе полученных данных исследователи смогли оценить, насколько эффективно разные сорта пшеницы управляют водными ресурсами через устьица — микроскопические поры на листьях, отвечающие за газообмен и регулирование влажности. В ходе экспериментов были изучены параметры, такие как индекс площади листьев и содержание хлорофилла.
С помощью моделей машинного обучения команда проанализировала собранные данные за два сезона роста пшеницы. Ученые связали различные физиологические показатели с конкретными участками генома пшеницы и выявили 16 генетических маркеров, которые ассоциированы с высокой производительностью как в оптимальных, так и в засушливых условиях.
"Ранее измерение способности растений к регулированию водного баланса было трудоемким процессом, требующим ручных инструментов, — комментирует соавтор исследования Рой Садэ. — Использование дронов предлагает более быстрый и эффективный способ поиска устойчивых к засухе сортов, которые можно исследовать без непосредственного контакта с растениями."
Данный подход существенно повышает точность оценки использования воды растениями — на 28%. В условиях изменения климата, которое оказывает давление на глобальные продовольственные системы, это открытие предоставляет надежный и практический путь для селекционеров, стремящихся вывести высокоурожайные сорта пшеницы, способные адаптироваться к жаре и засухе.
В ходе исследования были изучены 300 различных генотипов пшеницы, выращенной как в оптимальных, так и в засушливых условиях. Совмещение передовых технологий с глубоким пониманием генетики растений открывает новые возможности для быстрой селекции сортов пшеницы, которые будут устойчивы к климатическим стрессам, таким как жара и нехватка воды.
Фото - images.newsru.co.il
