Новый метод визуализации корней растений в почве

Ученые из Университета Ноттингема разработали революционный подход для точного изучения подземной архитектуры корней растений. Метод основан на технологии рентгеновской микро-компьютерной томографии (Micro-CT), аналогичной медицинской КТ, и новом программном обеспечении RooTrak, которое впервые позволяет автоматически отличать корни от других компонентов почвы.

Суть технологии

• Micro-CT сканирует форму и схему ветвления корней в почве.
• Программа RooTrak анализирует данные, рассматривая виртуальные срезы почвы как кадры видео. Это позволяет отслеживать статичные корни как движущиеся объекты и эффективно отличать их от воды или органических веществ.
• Результатом является детальное и точное трехмерное изображение архитектуры корневой системы.

Значение и применение

Метод уже успешно протестирован на корнях кукурузы, пшеницы и томатов. Его разработка решает ключевую проблему генетического анализа корней в почве — возможность визуализации живых корневых систем.

Как отмечают ученые:

• Д-р Саша Муни: "RooTrak открыл возможность использования технологии для решения ключевых вопросов о том, как мы можем манипулировать растениями и почвами для улучшения продовольственной безопасности".
• Проф. Малкольм Беннетт: "Архитектура корней критически влияет на поглощение питательных веществ и воды... Теперь это стало возможным".

Исследовательская группа получила грант Европейского исследовательского совета (ERC) в размере €3.5 млн на 5 лет. Цель — использовать новое ПО и подход на основе Micro-CT для визуализации корней пшеницы и селекции сортов с улучшенной эффективностью поглощения воды и питательных веществ.

Результаты исследования опубликованы в научном журнале Plant Physiology.