A klímaváltozás, a szélsőséges időjárási viszonyok és az ezzel járó mezőgazdasági kihívások korában kiemelten fontos, hogy a kutatók és nemesítők hatékonyan tudják modellezni és előrejelezni a különböző stresszhatások növényekre gyakorolt hatásait. Ebben nyújt úttörő segítséget a nagy áteresztőképességű fenotipizáló rendszer, amely a növénynevelés és kutatás új dimenzióját nyitja meg. Egy videón most bárki láthatja, hogy folyik itt a munka.



Egyedülálló növénynevelési lehetőségek

A rendszer szíve a Fitotron kamra, ahol a természetes környezeti tényezők – mint a hőmérséklet, páratartalom, fényintenzitás, spektrális összetétel és a szén-dioxid-szint – precízen szabályozhatók.

Így a Föld bármely éghajlati körülménye szimulálható, legyen szó trópusi páráról, sivatagi hőségről vagy épp skandináv hűvösségről.

A kamrákban célzottan vizsgálhatók az egyes stresszfaktorok – például a szárazság, hőhullám vagy hideghatás – önállóan vagy kombinálva is, ezáltal lehetőséget teremtve arra, hogy a kutatók megelőző jelleggel dolgozhassanak ki adaptív fajtákat és termesztési stratégiákat.


Technológia a részletek szolgálatában

A 220 m²-es kutatóbázis három fő egységből áll: két, egymástól függetlenül szabályozható növénynevelő kamrából és egy korszerű mérőkamrából. A rendszer egyedi, növényspecifikus öntözést tesz lehetővé, az öntözés megvonásával pedig a szárazságtűrés vizsgálata is rendkívül pontosan modellezhető.

Az egyes növények egyedi azonosítóval ellátott tálcákon helyezkednek el, így akár 900 növény is egyszerre megfigyelhető, automatizált szállítószalagon mozgatva őket a mérőegységekhez. A valós idejű adatgyűjtés és visszakövethetőség kulcsfontosságú a precíziós nemesítésben.

Mérőkamra: ahol a növények „beszélnek”

A három részre osztott mérőkamra különböző szenzorok és képalkotó technológiák segítségével figyeli meg a növényeket:

  • Első box: klorofill-fluoreszcencia alapján a fotoszintézis hatékonyságát és festékek jelenlétét mutatja ki.
  • Második box: kamerákkal és 3D lézerszkennerrel rögzíti a növények morfológiai jellemzőit (magasság, levélállás, szín, alak), valamint infravörös kamerával a hőmérsékleti változásokat, amelyek a transzspirációs aktivitásra utalnak.
  • Harmadik box: hiperspektrális kamerák segítségével a növények biokémiai összetételét – például a klorofiltartalom, karotin, antocián, nitrogén- és víztartalom – elemzi 350–1700 nm hullámhossz-tartományban.


A kutatás és nemesítés jövője már itt van

A rendszer teljes mértékben alkalmas különböző növényfajok – például búza vagy kukorica  – valós idejű, nagyléptékű vizsgálatára.

A genetikai szelekció, stressztesztek és környezeti szimulációk révén a nemesítési ciklusok jelentősen lerövidíthetők, így gyorsabb válasz adható a klímaváltozás által támasztott kihívásokra.

A fenotipizáló rendszer nemcsak a kutatás és nemesítés számára kínál forradalmi lehetőséget, hanem hozzájárul a jövő fenntartható mezőgazdaságának megalapozásához is.

Indexkép: képernyőfotó