Videoshows Hoe NASA-geïnspireerde gewastechnologie voedsel op aarde kan verbeteren

Toen NASA de mysteries begon te onderzoeken van het verbouwen van gewassen in de barre omstandigheden van de ruimte, begonnen wetenschappers terug op aarde enkele grote ideeën op te doen. Het bekijken van deze experimenten ontvouwde zich en ze werden geïnspireerd om een ​​spin-off-techniek te creëren die problemen die dichter bij huis kwamen, kon oplossen.

De techniek in kwestie, verfijnd door een team van wetenschappers van het John Innes Centre in het Verenigd Koninkrijk en de University of Queensland in Australië, is gebaseerd op de originele methode van NASA die wordt gebruikt om planten in de ruimte te laten groeien. Het omvat verschillende kamers met temperatuurregeling, waar planten worden blootgesteld aan verschillende soorten LED-lampen om een ​​alternatief te bieden voor zonlicht - een cruciaal ingrediënt voor plantengroei op aarde. Crop-wetenschapper Brande Wulff, Ph.D., en Sreya Ghosh, een postdoctorale student in het John Innes Center, maken deel uit van het team dat dit idee heeft aangepast om een ​​'snelheidsveredelingsprotocol' te maken, dat ze eerder dit jaar op lentetarwe hebben getest gerst, canola, kikkererwten, erwtenplanten en quinoa.

Met deze techniek kunnen planten snel worden gekweekt - ze melden dat ze zes generaties tarwe per jaar kunnen kweken, terwijl typische broeikasomstandigheden slechts twee opleveren. Met meer generaties per jaar, zouden wetenschappers hun fokkerijinspanningen op planten kunnen richten met genen die mogelijk beter bestand zijn tegen de ontberingen van een opwarmende planeet, met inbegrip van rampen als droogte, die in veel minder tijd tot sterkere variëteiten leiden dan traditionele kweekmethoden. Vrijdag publiceerden ze in een paper een soort van how-to-guide voor hun proces Natuurprotocollen, evenals een begeleidende video waarvan ze hopen dat dit proces toegankelijker wordt voor andere wetenschappers.

"De basis van snelheidsveredeling is dat de planten een betere kwaliteit licht krijgen, een licht met een hogere intensiteit en een langere daglengte", legt Wulff, een van de hoofdauteurs van de studie, uit. "Toen iedereen op het instituut hoorde van het succes dat we hadden, wilden ze allemaal snelheidsveredeling doen."

Planten die "snelheidsfokkerij" ondergaan, worden blootgesteld aan 22 uur licht binnen een specifiek deel van het spectrum - met name licht in het blauwe, rode en ver-rode bereik. Ze worden ook blootgesteld aan twee uur duisternis, omdat korte perioden van duisternis werden getoond om de gezondheid van planten te verbeteren. Kortom, het is een veel langere dag dan waar ze normaal aan worden blootgesteld. Maar licht is niet de enige factor die Wulff en zijn team opgevoerd hebben.

De planten worden ook bewaard in gekoelde glazen kassen, waar ze worden blootgesteld aan bepaalde soorten natriumdamplampen. Om aan de eisen van het instituut te voldoen, heeft het team zijn proces opgeschaald om verschillende grote kassen te omvatten, die in detail in de video worden getoond. Maar het artikel beschrijft ook een manier om deze techniek uit te voeren in een kleine "bench top growth cabinet".

"Het was belangrijk voor ons dat we iets ontwikkelden dat snel kon worden gekocht en met minimale vaardigheden kon worden opgezet", voegde Ghosh toe, de eerste auteur op het papier. "Dit verkleinde kabinet betekent dat de technologie toegankelijk en democratisch is. Onderzoekers over de hele wereld kunnen het op hun bureau installeren om de voordelen van snel fokken voor hun onderzoeksprogramma te krijgen."