Μια τεράστια διεθνής ερευνητική προσπάθεια, έχει οδηγήσει στην ανάπτυξη ενός γενετικού μοντέλου για το «απόλυτο» ρεβίθι, με δυνατότητα αύξησης της απόδοσης των καλλιεργειών έως και 12%.
Η ερευνητική κοινοπραξία χαρτογράφησε γενετικά χιλιάδες ποικιλίες ρεβιθιών και στη συνέχεια η ομάδα του Πανεπιστημίου του Queensland (UQ), χρησιμοποίησε αυτές τις πληροφορίες για να εντοπίσει τους πιο πολύτιμους συνδυασμούς γονιδίων χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη (AI).
Ο καθηγητής Ben Hayes ηγήθηκε της ομάδας του UQ, με στόχο να αναπτύξουν μια στρατηγική αναπαραγωγής γονιδιωματικών καλλιεργειών «απλοτύπου», για βελτιωμένη απόδοση στο βάρος των σπόρων.
“Τα περισσότερα είδη καλλιεργειών έχουν μόνο λίγες ποικιλίες, οπότε ήταν μια τεράστια δέσμευση από τη διεθνή ομάδα να αναλύσει περισσότερες από 3000 καλλιεργούμενες και άγριες ποικιλίες”, δήλωσε ο καθηγητής.
Επικεφαλής της διεθνούς μελέτης-ορόσημο, ήταν ο Δρ Rajeev Varshney από το Διεθνές Ινστιτούτο Έρευνας Καλλιεργειών της Ινδίας. Η μελέτη επιβεβαίωσε την προέλευση του ρεβίθιου στην Εύφορη Ημισέληνο της Μέσης Ανατολής, και παρέχει μια πλήρη εικόνα της γενετικής παραλλαγής στο ρεβίθι.
«Εντοπίσαμε 1.582 νέα γονίδια και καθιερώσαμε το παν-γονιδίωμα του ρεβίθιου, το οποίο θα χρησιμεύσει ως θεμέλιο για την αναπαραγωγή ανώτερων ποικιλιών με ενισχυμένη απόδοση, υψηλότερη αντοχή στην ξηρασία, τη θερμότητα και τις ασθένειες», δήλωσε ο Δρ Varshney στο ScienceDaily.
Ο καθηγητής Hayes είπε ότι η ομάδα του UQ χρησιμοποίησε τα δεδομένα για να διαμορφώσει ένα ρεβίθι με τέλεια γενετική για το βάρος των σπόρων, ένα χαρακτηριστικό που συνδέεται με την απόδοση.
“Αυτά τα πρόσθετα στοιχεία οδήγησαν στην αύξηση της απόδοσης που προβλέπεται από το μοντέλο μας, το οποίο εξακολουθεί να τελειοποιείται”, ανέφερε.
“Χρησιμοποιούμε την τεχνολογική πλατφόρμα AI ‘FastStack’ για να σχεδιάσουμε ένα ρεβίθι με την απόλυτη γενετική για μέγιστο βάρος σπόρων και πιστεύουμε ότι αυτό θα είναι τελικά ένα πολύτιμο εργαλείο για τους καλλιεργητές.”
Το FastStack συνδυάζει την τεχνητή νοημοσύνη με τη γονιδιωματική τεχνολογία πρόβλεψης, για να εντοπίσει τους συνδυασμούς γονιδίων που είναι πιο πιθανό να βελτιώσουν την απόδοση των καλλιεργειών.
Το ρεβίθι είναι η μεγαλύτερη καλλιέργεια οσπρίων στην Αυστραλία μετά το λούπινο, τόσο από την άποψη της περιοχής φύτευσης όσο και από την άποψη της παραγωγής.
Κατατάσσεται δεύτερο στην περιοχή και τρίτο παγκοσμίως στην παραγωγή μεταξύ των οσπρίων.
Ο καλλιεργητής φυτών και γενετιστής καλλιεργειών του UQ, αναπληρωτής καθηγητής Lee Hickey, δήλωσε ότι η παγκόσμια ζήτηση για όσπρια πλούσια σε πρωτεΐνες αυξάνεται.
“Η βελτίωση της παραγωγικότητας του ρεβιθιού για την Αυστραλία προσφέρει ευκαιρίες στους αγρότες μας να προμηθεύουν τοπικές βιομηχανίες τροφίμων, αλλά και για εξαγωγικές αγορές”, ανέφερε.
“Η χρήση αυτού του μοντέλου ρεβιθιού που δημιουργείται από την τεχνητή νοημοσύνη για αυξημένο βάρος σπόρων στον χωράφι, θα είναι δύσκολη, δεδομένου του αριθμού των γενεών που θα χρειαστούν για τη διασταυρούμενη αναπαραγωγή για βέλτιστη γενετική και τον αντίκτυπο των διαφορετικών περιβαλλόντων και πρακτικών διαχείρισης στην ανάπτυξη των καλλιεργειών.”
“Ωστόσο, έχουμε εργαλεία όπως η γρήγορη αναπαραγωγή, που μπορούν να επιταχύνουν αυτή τη διαδικασία και μας επιτρέπουν να δοκιμάσουμε και να εφαρμόσουμε αυτά τα θεωρητικά σενάρια”.
Ο Δρ Hickey δήλωσε ότι οι νέες προσεγγίσεις γονιδιωματικής αναπαραγωγής, συμπεριλαμβανομένου του μοντέλου απλοτύπου, αναμένεται να επαναπροσδιορίσουν τις στρατηγικές αναπαραγωγής των ρεβιθιών για την ανάπτυξη ποικιλιών υψηλής απόδοσης και θρεπτικών συστατικών.
Το ρεβίθι είναι μια σημαντική καλλιέργεια αμειψισποράς στα συστήματα καλλιέργειας, καθώς αυτο-λιπαίνεται με άζωτο, μειώνοντας την ανάγκη για το αντίστοιχο λίπασμα.
