Βρετανοί ερευνητές αξιοποιούν την AI για την επιτάχυνση της δημιουργίας νέων ποικιλιών με μεγαλύτερη προστασία από ασθένειες
Νέα εργαλεία βασισμένα στην τεχνητή νοημοσύνη ανοίγουν τον δρόμο για ταχύτερη ανάπτυξη ανθεκτικότερων ποικιλιών σιταριού, σύμφωνα με έρευνα του UK-CGIAR Centre, όπου επιστήμονες χρησιμοποιούν προηγμένες τεχνολογίες ανάλυσης γενετικών δεδομένων για τον εντοπισμό πολύτιμων χαρακτηριστικών του φυτού.
Η ερευνητική ομάδα του CIMMYT και συνεργάτες της αξιοποίησαν γενετικό υλικό από τη συλλογή Watkins, η οποία περιλαμβάνει περισσότερες από 800 παραδοσιακές και τοπικές ποικιλίες σιταριού. Πολλές από αυτές τις ποικιλίες διαθέτουν γονίδια και χαρακτηριστικά που έχουν χαθεί από τις σύγχρονες καλλιέργειες.
Για την ανάλυση της γενετικής ποικιλότητας, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν ειδικές αλληλουχίες DNA που ονομάζονται k-mers. Πρόκειται για μικρά τμήματα γενετικού υλικού που επιτρέπουν τη σύγκριση διαφορετικών γονιδιωμάτων χωρίς να απαιτείται η χρήση ενός συγκεκριμένου γονιδιώματος αναφοράς.
Η μέθοδος αυτή βοήθησε στον εντοπισμό νέων γενετικών περιοχών που συνδέονται με την ανθεκτικότητα του σιταριού απέναντι στην κίτρινη σκωρίαση (Puccinia striiformis), μία από τις σημαντικότερες ασθένειες που απειλούν την παγκόσμια παραγωγή.
Οι περαιτέρω αναλύσεις επιβεβαίωσαν ότι τα συγκεκριμένα γονίδια δεν υπάρχουν στις σύγχρονες ποικιλίες σιταριού του CIMMYT, γεγονός που σημαίνει ότι μπορούν να αποτελέσουν νέα πηγή γενετικού υλικού για προγράμματα βελτίωσης.
Η κίτρινη σκωρίαση αποτελεί διαρκή απειλή για τις αποδόσεις του σιταριού, καθώς ο παθογόνος οργανισμός εξελίσσεται συνεχώς και μπορεί να ξεπεράσει την ανθεκτικότητα ποικιλιών που στο παρελθόν παρείχαν αποτελεσματική προστασία.
Για τον λόγο αυτό, η ανακάλυψη νέων γονιδίων ανθεκτικότητας θεωρείται κρίσιμη για τη διατήρηση της αποτελεσματικότητας της γενετικής προστασίας απέναντι στην ασθένεια.
Οι ερευνητές επισημαίνουν ότι η συγκεκριμένη προσέγγιση δεν περιορίζεται μόνο στην ανθεκτικότητα σε ασθένειες, αλλά μπορεί να εφαρμοστεί και στην αναζήτηση άλλων χρήσιμων χαρακτηριστικών του σιταριού, όπως η προσαρμογή σε διαφορετικές κλιματικές συνθήκες και η βελτίωση των αποδόσεων.
Ο συνδυασμός γενωμικών δεδομένων, εργαστηριακών τεχνικών και τεχνητής νοημοσύνης αναμένεται να επιταχύνει σημαντικά τη διαδικασία εντοπισμού και αξιοποίησης νέων γονιδίων, συμβάλλοντας στη δημιουργία πιο ανθεκτικών και παραγωγικών ποικιλιών για το μέλλον της γεωργίας.