Sử dụng công nghệ X-quang nghiên cứu về rễ của cây trồng
Thứ tư, 24-09-2014 | 07:31:39
|
Một nhóm nghiên cứu gồm các nhà khoa học tại Đại học Nottingham, Vương quốc Anh đang sử dụng biện pháp chụp cắt lớp X-quang tiên tiến nhất (CT) để thiết kế rễ cây trồng giúp các giống cây trồng có thể tương tác tốt hơn với đất và hấp thu nước và chất dinh dưỡng hiệu quả hơn. Công nghệ không xâm lấn này sẽ giúp ngành nông nghiệp Nottingham giải quyết một trong những thách thức lớn nhất đối với thế giới ngày nay đó là an ninh lương thực toàn cầu.
Malcolm Bennett, giáo sư khoa học thực vật cho biết: “Đây là lần đầu tiên trong lịch sử 10.000 năm lai tạo giống cây trồng, chúng tôi có thể nhìn thấy trực tiếp kiến trúc rễ của cây trồng trong đất và sử dụng thông tin này để lựa chọn giống hiệu quả nhất cho nông dân”.
Nghiên cứu có sự tham gia của các chuyên gia từ Khoa Khoa học Sinh học, Tin học, Toán học và Nhân giống cây trồng. Các nhà khoa học đã xem xét các lớp đất mỏng chịu ảnh hưởng trực tiếp bởi các protein và đường do rễ cây trồng sản sinh ra và là nơi sinh sống của các vi sinh vật sống bị loại bỏ ra khỏi tế bào thực vật. Các nhà khoa học Nottingham đang sử dụng các thiết bị CT và kỹ thuật phân tích hình ảnh mới để tìm hiểu bộ rễ của các giống cây trồng khác nhau hấp thu nước và nitơ như thế nào. Mục đích là để tìm ra các cây sử dụng nước và chất dinh dưỡng hiệu quả nhất tạo ra sản lượng cao hơn trong các điều kiện khó khăn như hạn hán và lũ lụt. Các máy quét CT có khả năng thu được các hình ảnh rất nhỏ như hạt đất hoặc một sợi rễ và cả bộ rễ hoàn toàn trưởng thành. Cơ sở nghiên cứu Hounsfield còn có một nhà kính hoàn toàn tự động được điều khiển bởi rô-bốt hướng dẫn bằng laze. Với các máy quét và các phương pháp phân tích hình ảnh nghiên cứu chuyên sâu, các nhà khoa học Nottingham có thể thu được hình ảnh cấu trúc rễ cây trong đất trong suốt chu kỳ sống của cây trồng. Sacha Mooney, giáo sư nghiên cứu về đất cho biết: “Chúng tôi cuối cùng đã vượt qua một trở ngại lớn trong nghiên cứu. Trước đây, độ mờ đục của đất không cho chúng tôi nhìn rõ bộ rễ thực sự phát triển trong môi trường tự nhiên như thế nào. Thông qua việc sử dụng X-quang, bây giờ chúng tôi có thể nhìn thấy hình ảnh 3D của bộ rễ trong đất. Những công nghệ hình ảnh mới kết hợp với các nguồn tài nguyên sinh học sẵn có đã giúp tạo ra những công cụ giúp tăng hiệu suất cây trồng”. Các nhà khoa học sử dụng một máy quét nhỏ độ phân giải cao cho hình ảnh rõ nét về các rễ đơn và đất đai xung quanh rễ, máy quét CT lớn hơn cho hình ảnh toàn bộ hệ thống rễ. Máy X-quang CT tạo ra một hình ảnh 3D của các mẫu quét. Phần mềm phân tích hình ảnh RooTrak được phát triển bởi các chuyên gia tại trường Đại học Khoa học máy tính giúp xác định rễ trong những hình ảnh này và xây dựng một mô hình 3D của hệ thống rễ giúp các nhà khoa học có thể xem từ mọi góc độ. Phương pháp theo dõi gần đây đã được mở rộng cho phép RooTrak tách một hệ thống rễ từ các hệ thống rễ khác khi nhiều cây được trồng trong cùng một mảnh đất. Nghiên cứu do Hội đồng Nghiên cứu châu Âu và Đại học Nottingham tài trợ. Lê Hồng Vân - Mard, theo phys.org |
Trở lại In Số lần xem: 1159 |
[ Tin tức liên quan ]___________________________________________________
|