Ученые Еврейского университета и Института Волкани из Израиля под руководством доктора Иттая Херрманна и профессора Цви Пелега, разработали новый метод, который может ускорить выведение сортов пшеницы, способных лучше переносить засуху и жару — главные угрозы, связанные с глобальным потеплением. Исследование опубликовано в журнале Computers and Electronics in Agriculture.
Для этого ученые использовали дроны с тепловыми и гиперспектральными камерами. Эти устройства фиксируют, как растения дышат, сколько влаги теряют, и как работают их листья. Такие данные помогают определить, какие сорта пшеницы лучше всего справляются с изменяющимся климатом.
В ходе эксперимента ученые обследовали 300 различных генотипов пшеницы, выращенных в благоприятных и засушливых условиях. Дроны собирали данные о температуре листьев, уровне хлорофилла и плотности листвы. Эти параметры — как уникальные «отпечатки пальцев» растений, по которым можно судить о том, как они регулируют влагу через устьица — крошечные поры на поверхности листьев.
Раньше такие измерения приходилось делать вручную, что занимало много времени. Теперь дроны справляются с этим быстро и точно — применение алгоритмов машинного обучения позволило повысить точность оценки водопользования на 28%.
Ученым удалось сопоставить физиологические особенности растений с их ДНК. Они нашли 16 генетических маркеров, связанных с повышенной урожайностью как в нормальных условиях, так и при засухе. Это значит, что теперь селекционеры могут заранее определять, какие сорта пшеницы смогут выдерживать жару и давать стабильный урожай. Результаты подтвердились в полевых испытаниях.
Этот метод может стать настоящим прорывом в селекции пшеницы. Раньше подобные исследования занимали годы и требовали долгой работы в лабораториях и на полях. Теперь дроны и генетический анализ позволяют получать результаты гораздо быстрее и эффективнее. Это особенно важно в условиях роста мирового населения и угрозы дефицита продовольствия. По прогнозам ООН, к 2050 году человечеству потребуется на 60% больше пищи, чем сегодня, а изменение климата лишь усложнит задачу.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что засоление пресной воды стало угрозой для людей.