Сейчас читают
Ученые будут «общаться» с растениями с помощью методов цифровой биологии

Ученые будут «общаться» с растениями с помощью методов цифровой биологии

Новый центр исследований программируемых систем растений (CROPPS), финансируемый за счет пятилетнего гранта Национального научного фонда (NSF) в размере 25 миллионов долларов, нацелен на развитие новой области, называемой цифровой биологией, сообщает сайт Agropages.com.

Участниками нового Центра стали ученые Колледжа вычислительной техники и информатики Корнелла, Университет Иллинойса, Урбана-Шампейн (UIUC); Университет Аризоны; и Институт Бойса Томпсона в Корнелле.

CROPPS будет разрабатывать технологии на базе Интернета вещей и облачных технологий для изучения того, как растения чувствуют и реагируют на окружающую среду. По мере развития этих инструментов они будут становиться все более интерактивными. Основная задача проекта — двусторонняя коммуникация, при которой ученые получают информацию и реагируют на то, что нужно растению, или работают с генетикой растения, чтобы повлиять на физические результаты.

«Понимание того, как растение реагирует на окружающую среду, поможет нам сделать селекцию более эффективной, мы сможем более адекватно реагировать на новые и сильно изменяющиеся условия, в которых до этого растения не эволюционировали», — сказала Сьюзан Маккоуч, доктор философии 90-х годов, директор CROPPS и профессор Барбара Макклинток по селекции растений и генетике в CALS. – «Нам нужно ускорить естественный процесс эволюции, потому что изменение климата нарушило способность растений «читать» окружающую среду».

Информация, которую собирают эти системы, поможет исследователям лучше понять, как, например, управлять питательными веществами и водой и как микробы взаимодействуют с растениями, помогая им расти. В конечном счете, такие знания могли бы помочь исследователям улучшить управление растениеводством.

В рамках проекта также будет изучено, как передавать молекулярные сигналы, побуждающие растения реагировать на различные экологические стрессоры.

Сначала центр будет работать над разработкой цифровых средств зондирования растений, подключенных к облаку  и сети Интернет. Некоторые ранние примеры включают работу Струка по разработке наноразмерных датчиков и волоконной оптики для измерения состояния воды непосредственно внутри поверхности листа, где наиболее активно управляется влага в растениях. Такой инструмент был бы минимально инвазивным и не только продвинул бы понимание основ биологии растений, но и предоставил бы информацию для разведения более засухоустойчивых культур.

Другой пример работы, которая помогла определить концепцию программируемых растений, принадлежит Маргарет Франк, доктору философии, еще одной участнице проекта участнице CROPPS и доценту биологии растений в Школе интегративных наук о растениях в CALS.  Франк изучает, как растения томатов улавливают естественные сигналы в корнях, которые взаимодействуют с листьями, чтобы вызвать биологическую реакцию. Кроме того, эти сигналы от корней, скрытой части растения, могут отображаться с помощью флуоресценции в листьях и передаваться через Интернет. В настоящее время Фрэнк работает над проектом, в котором используется вычислительный анализ для определения роли мРНК в передаче сигналов от корня к побегу. Она исследует, могут ли определенные мобильные мРНК быть введены в трансплантаты, где они несут генетические коды для белков, которые вызывают реакцию на стресс окружающей среды, например, вызванный изменениями климата.

«Научно-технические центры NSF-это крупномасштабные инициативы, призванные привнести новый подход к исследованиям, объединяющим несколько научных дисциплин», — сказал Эммануэль Джаннелис, вице-президент по исследованиям и инновациям. — «Благодаря созданию одного из этих центров в Корнелле будет решена проблема устойчивого развития, имеющую огромное влияние на общество, и я с нетерпением жду научно-технических достижений, которые, я уверен, станут результатом их работы».

Интересна тема? Подпишитесь на персональные новости в Я.ДЗЕН | Pulse.Mail.ru | Я.Новости | Google.Новости.

Источник

оставьте ответ

Ваш электронный адрес не будет опубликован.

© 2021 АГРОНОВОСТИ.РФ