Iranian Agriculture News Agency

یک خوشه ذرت به طور متوسط ۸۰۰ دانه دارد. یک روش میدانی سنتی برای تخمین تعداد دانه های یک خوشه، دستی شمردن تعداد ردیف ها و ضرب کردن آن در دانه های یک ردیف است. با کمک یک دستگاه تصویربرداری جدید که توسط دانشگاه ایلینویز ساخته شده، پرورش دهندگان می توانند تعداد دانه های هر خوشه را بدانند، به علاوه ی اطلاعات بیشتری که می توان آن را مشاهده کرد.

روشی جدید، صفات دانه ذرت را تحلیل می کند

یک خوشه ذرت به طور متوسط ۸۰۰ دانه دارد. یک روش میدانی سنتی برای تخمین تعداد دانه های یک خوشه، دستی شمردن تعداد ردیف ها و ضرب کردن آن در دانه های یک ردیف است. با کمک یک دستگاه تصویربرداری جدید که توسط دانشگاه ایلینویز ساخته شده، پرورش دهندگان می توانند تعداد دانه های هر خوشه را بدانند، به علاوه ی اطلاعات بیشتری که می توان آن را مشاهده کرد.

به گزارش ایانا از سایت یورواکلرت، تونی گریفت، پژوهشگر سرپرست این پروژه می گوید: "اگر شما همان خوشه ذرت را به آزمایشگاه بیاورید، می توانید همان روش را به اضافه ی استفاده از سیستم عکس برداری برای دریافت اندازه گیری دقیق تر تعداد کل دانه ها به کار ببرید". "اما شما می توانید از این فراتر روید. با قرار دادن خوشه بر روی یک میخ و چرخش آن به صورت خودکار، ما می توانیم هر ردیف را به صورت جداگانه در مقابل دوربین قرار دهیم".

"این کار به ما اجازه می دهد بتوانیم تا ۱۶ ویژگی ریخت شناسی هر دانه از جمله محدوده دانه، محیط و مدور بودن آن و اندازه گیری اینکه شکل دانه تا چه میزان نزدیک دایره است را تعیین کنیم. ما همچنین می توانیم مرکز جاذبه و محل دانه بر روی خوشه را محاسبه کنیم، در حقیقت ما از اینها استفاده می کنیم تا مطمئن شویم دانه ها را بیش از یکبار شمارش نکرده ایم".

ماشین تصویربرداری به خودی خود خیال انگیز نیست. بیشتر شبیه یک استودیوی عکاسی رومیزی است. یک لامپ هالوژن بیرون و بالای جعبه آویخته می شود. خود جعبه از پلی اتیلن با چگالی بالا یا HDPE ساخته شده که معمولا برای ساختن تخته گوشت از آنها استفاده می شود. این پلاستیک تقریبا به هیچ چیز از جمله خود چسب نمی چسبد( که برای تخته گوشت ایده آل است)، بنابراین با پیچ و بست سوار شد.

گریفت می گوید: "کلید این کار نور است. «داشتن دوربین خوب تنها یکی از عوامل است اما نور بسیار مهم است. نور باید از همه جا بیاید، بنابراین ما نور لامپ هالوژن را از طریق یک لایه نازک مواد HDPE کانالیزه کردیم، که در جایی دور از دیوار و جایی که دوربین ها نصب شده بودند انعکاس می یافت. استفاده از جعبه آسان است: شما درآن را باز می کنید، خوشه ای از ذرت را بر روی لبه قرار می دهید، در را می بندید و موتور به طور خودکار خوشه را هرچند بار که نیاز باشد می چرخاند تا از تمام ردیف ها تصویربرداری شود. موتور و دو دوربین درون جعبه، توسط یک برنامه کامپیوتری که اطلاعات را ثبت می کند کنترل می شوند".

گریفت می گوید از سال ۲۰۰۲ با مارتین بوهن، پرورش دهنده ذرت در دانشگاه ایلینویز در حال کار بر روی تکمیل جعبه های تصویر برداری است. "ما با کار بر روی ریشه ها آغاز کردیم، ما این جعبه را جعبه تصویربرداری ریشه ذرت یا CRIB نامگذاری کردیم". "ریشه های ذرت شکل عجیب و غریبی دارند که تصویربرداری از آن دشوار است. اما ما می توانیم قطر ساقه، زاویه ریشه و ابعاد چین و شکن هندسی را که راهی برای توصیف پیچیدگی ریشه است محاسبه کنیم."

او می گوید که در برخی موارد، او و همکارش عبدول مومین دریافتند که آنها می توانند هر چیزی را درون جعبه قرار دهند و آن را با خوشه ی ذرت آزمایش کنند.

از آنجا که خوشه ذرت یک شیء طبیعی است، این تغییرات می تواند تصویربرداری دقیق را مشکل کند. گریفت می گوید: "کار با ردیف هایی که منظم هستند آسان تر است". "ردیف های برخی خوشه های ذرت کمی مارپیچی می شوند و بدست آوردن اطلاعات دقیق را بدون دوباره بررسی کردن برخی دانه ها، مشکل می کند. وی ژائو و یو ژانگ، دانشجویان سابق، اصلاحاتی را انجام دادند تا با وجود احتساب دانه های مفقوده، مرده یا آنهایی که در هم پیچیده اند، دستگاه به طور کلی به خوبی کار کند".

گریفت می گوید: "اینجا جایی است که کار بسیار جالب می شود". "تمام این اندازه گیری ها برای ما بسیار کم است. من دوست دارم به شوخی بگویم که ما مهندسان کشاورزی، فقط تکنسین های قابل تمجید این پروژه هستیم. ما تنها اعداد را برای انتشار بر روی کاغذ فراهم می کنیم. سپس برگه های چاپ شده به دست مارتین بوهن که نقشه QTL را ابداع کرده است- نقشه مکانی صفات کمی- را که ویژگی های خاص دانه را با ژنی که آنها را کنترل می کند مرتبط می سازد، می رسد".

مارتین بوهن، پرورش دهنده و ژنتیک شناس در دپارتمان علوم کشاورزی در دانشگاه ایلینویز و یکی از نویسندگان این پروژه می گوید که اگر ما می خواهیم از اطلاعات ژنتیکی در پرورش و تحقیقات ژتیکی استفاده کنیم، روش های فنوتیپی بهبود یافته، مانند آنچه این مقاله بر آن تمرکز دارد، بسیار مهم هستند.

بوهن می گوید: "بیشتر صفت هایی که در گیاه تعیین کننده پتانسیل کشاورزی آنها است بسیار پیچیده هستند». «برای مثال، تعداد زیادی از ژن ها که بیشتر آنها تاثیرگذاری اندکی دارند، به صفات مورد علاقه کشاورزان مانند بازدهی، جذب کارامد و مصرف مواد مغذی، تحمل خشکسالی، گرما و غیره کمک می کنند. اگر بتوانیم صفات گیاهان را به طور کارامد و دقیق در تعداد بالا تعیین کرده و درنتیجه فنوتیپ سازی پرتوان را انجام دهیم، می توانیم امیدوار باشیم که بتوانیم این ژن های مهم اما کم اثر را پیدا کنیم. روشی که ما در اینجا گزارش کردیم نه تنها تکنولوژی را برای انجام دقیق این کار فراهم می کند، بلکه همچنین ممکن است فراتر از آن نیز برود. تصور کنید که با استفاده از رویکرد ما، بتوان محتوای مغذی هر دانه را بر روی چوب ذرت تعیین کرد. ما دوست داریم که این ایده را گسترش دهیم و با شرکت ها کار کنیم، تا از اندازه گیری های دستی و خسته کننده میدانی به سمت تکنیک های هوشمند تصویربرداری حرکت کنیم".

این مطالعه با عنوان "یک ماشین نیمه اتوماتیک بصری بر مبنای شمارش دانه های ذرت بر روی خوشه" در مجله ی مهندسی بیوسیستم منتشر شده است.

مترجم: بهاران پدرام

انتهای پیام

دیدگاه تان را بنویسید