Inženjeri sa Tehnološkog Instituta u Masačusetcu (MIT) su razvili način praćenja reakcije biljki na stres izazvan povredom, infekcijom biljke i oštećenjem od svetlosti, koristeći senzore napravljene od ugljeničnih nanocevi. Ovi senzori se mogu ugraditi u lišće biljke, gde izveštavaju o signalnim talasima vodonik peroksida.
Senzori razlikuju različite vrste stresa
Listovi biljaka koriste vodonik peroksid da komuniciraju. Biljke šalju signal za opasnost koji stimuliše ćelije listova da stvaraju jedinjenja koja će im pomoći da saniraju štetu ili brane se od napadača, kao što su na primer insekti. Novorazvijeni senzori koriste ove signale vodonik-peroksida za razlikovanje vrsta stresa, kao i različitih vrsta biljaka.
Možda vas zanima
Savremene tehnologije u proizvodnji za koje još nismo spremni
Na MIT-u kažu da biljke imaju veoma sofisticiran oblik interne komunikacije koji sada možemo po prvi put primetiti. To znači da u realnom vremenu možemo videti reakciju žive biljke, koja prenosi informaciju o specifičnoj vrsti stresa kroz koji prolazi.
Nove strategije za poboljšanje prinosa
Ova vrsta senzora mogla bi se koristiti za proučavanje načina na koji biljke reaguju na različite vrste stresa, što bi potencijalno pomoglo poljoprivrednim naučnicima da razviju nove strategije za poboljšanje prinosa. Istraživači su pokazali svoj pristup u osam različitih biljnih vrsta, a veruju da bi mogao uspeti i u mnogim drugim.
Istraživači su testirali zasade jagoda, spanaća, rukole, zelene salate, gljive potočarke, i otkrili su da različite vrste izgledaju kao da stvaraju različite talasne oblike. Oni pretpostavljaju da je odgovor svake biljke povezan sa njenom sposobnošću da spreči štetu. Čini se da svaka vrsta različito reaguje na različite vrste stresa, mehaničke povrede, infekcije, toplotu ili oštećenja izazvana svetlom.
“Talas koji biljka šalje sadrži puno informacija za svaku vrstu. Pri tom je vrsta stresa koji biljka doživljava zabeležena u ovom talasu. Sada možemo pogledati reakciju u realnom vremenu koju biljka doživljava u gotovo svakom novom okruženju.”, napominju u MIT-u.
Infracrvena kamera povezana na Raspberry Pi
Fluorescencija blizu infracrvene veze koju proizvode senzori može se slikati pomoću male infracrvene kamere povezane na Raspberry Pi, računarom veličine kreditne kartice sličnom onom u pametnom telefonu.
Putem ove tehnologije se mogu analizirati različite vrste biljaka te utvrditi njihova otpornost na mehanička oštećenja, svetlost, toplotu i druge oblike stresa. Takođe ta tehnologija bi se mogla koristiti za proučavanje kako različite vrste reaguju na patogene, poput bakterija koje izazivaju zelenilo citrusa i gljivica koje dovode do rđe kafe. Na primer, bilo bi korisno utvrditi i razumeti zašto neke vrste biljaka pokazuju određeni imunitet na ove patogene, a druge ga nemaju.
Gradske bašte
Inženjeri iz interdisciplinarne istraživačke grupe u okviru Singapur – MIT saveza za istraživanje i tehnologiju (SMART), takođe su zainteresovani da proučavaju reakcije biljaka na različite uslove gajenja u baštama u gradskim sredinama.
Izbegavanje senki
Jedan od problema kome treba da se posveti dodatna pažnja je i sindrom izbegavanja senki, koji se primećuje kod mnogih vrsta biljaka kada se gusto gaje. Takve biljke uključuju stresni odgovor koji preusmerava resurse biljke u rast u visinu, umesto da energiju stavlja u proizvodnju useva. To smanjuje ukupni prinos, tako da su poljoprivredni istraživači zainteresovani za programiranje biljka kako ne bi uključivale takav odgovor.
Senzor koji su razvili inženjeri u MIT-u omogućava im da presretnu signal stresa i da tačno shvate uslove i mehanizme po kojima se biljka ponaša, te koji izazivaju izbegavanje senke.
Komentari