Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) заявила, что удаление углерода из атмосферы в настоящее время имеет важное значение для борьбы с изменением климата и ограничения глобального повышения температуры. Чтобы поддержать эти усилия, ученые Института Солка используют естественную способность растений извлекать углекислый газ из воздуха, оптимизируя их корневую систему для накопления большего количества углерода в течение более длительного периода времени.
Для разработки этих растений, сберегающих климат, ученые из Инициативы Salk по использованию растений используют новый сложный исследовательский инструмент под названием SLEAP — простое в использовании программное обеспечение для искусственного интеллекта (ИИ), которое отслеживает множество особенностей роста корней. Созданный сотрудником Salk Талмо Перейрой, SLEAP изначально предназначался для отслеживания передвижения животных в лаборатории. Теперь Перейра объединился с ученым-растениеводом и коллегой Солка профессором Вольфгангом Бушем, чтобы применить SLEAP к растениям.
В исследовании, опубликованном в Plant Phenomics, Буш и Перейра представили новый протокол использования SLEAP для анализа фенотипов корней растений — насколько глубоко и широко они разрастаются, насколько массивной становится их корневая система, и других физических качеств, которые до SLEAP было сложно измерять. Применение SLEAP к растениям уже позволило исследователям составить самый обширный на сегодняшний день каталог фенотипов корневой системы растений.
Более того, отслеживание этих физических характеристик корневой системы помогает ученым находить гены, связанные с этими характеристиками, а также определять, определяются ли множественные характеристики корней одними и теми же генами или независимо. Это позволяет команде Солка определять, какие гены наиболее полезны для дизайна их растений.
«Это сотрудничество действительно свидетельствует о том, что делает Salk science такой особенной и результативной, — рассказывает Перейра. — Мы не просто «заимствуем» из разных дисциплин — мы действительно ставим их в равные условия, чтобы создать нечто большее, чем сумма составляющих».
Этот шаг — соединение фенотипа и генотипа — имеет решающее значение в миссии Salk по созданию растений, которые удерживают больше углерода и дольше, поскольку этим растениям потребуется более глубокая и прочная корневая система. Внедрение этого точного и эффективного программного обеспечения позволит инициативе «Использование растений» с поразительной легкостью и скоростью связывать желаемые фенотипы с целевыми генами.
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.