Bitkilerin Görünmez Fotosentez Işığı

Bilim insanları, bitki fotosentezini, görünmez ışığı kullanarak performansını izliyor

Uzun uzatılmış kolları olan on iki metrelik metal kutuplar, bitkiler tarafından yayılan ışık görünmezliğini izlemek Illinois Üniversitesi’nden yeni yayınlanan araştırmaya göre, bu ışık, büyüyen sezon boyunca bitkilerin fotosentetik performansını ortaya çıkarabilir. Araştırmanın ana araştırmacısı olan Tarım, Tüketici ve Çevre Bilimleri (ACES) Kolejinde asistan profesör olan Kaiyu Guan, “Fotosentetik performans doğrudan verim potansiyeline dönüştüğü için izlemek için önemli bir özelliktir” dedi. “Bu yöntem, bitkiler, daha önce hiç olmadığı gibi çeşitli koşullarda bitkilerin ne kadar iyi performans gösterdiğini hızla ve tahribatsız bir şekilde izlememizi sağlıyor” dedi.

“Yakın zamanda keşfedilen uydu SIF sinyallerini fotosentezi ölçmek için kullandığından beri, bilim adamları SIF teknolojisini daha iyi tarımsal ekosistemlere uygulamak için potansiyelini araştırıyorlar” Carl Bernacchi, Genomik Biyoloji (IGB). “Bu araştırma, bitki sağlığının ve geniş araziler alanlarındaki verimlerin izlenmesi için uydu gözlemlerinin yolunu açacak yerel bir ölçekte ekin fizyolojisi ve SIF konusundaki anlayışımızı geliştirdi.” Fotosentez, bitkilerin ışık enerjisini şekerlere ve diğer karbonhidratlara dönüştüğü, sonuçta bizim yiyecek veya biyoyakıt haline geldiği süreçtir. Bununla birlikte, bitkinin absorbe edilen ışık enerjisinin% 1-2’si fotosentez oranı ile orantılı olan floresan ışığı olarak yayıldı.

Araştırmacılar büyüyen mevsim boyunca fotosentezdeki dalgalanmaları tespit etmek için hiperspektral sensörleri kullanarak bu süreci yakalarlar. Emilen ışık, yayılan flüoresan ışığı ve fotosentez oranı arasındaki ilişkiyi daha iyi anlamak için bu sürekli çalışmayı tasarladılar . Miao, ” Orantılı ilişkinin çeşitli ekosistemlerde, özellikle de ekinler ile ormanlar ve savanlar gibi yabani ekosistemler arasında tutarlı olup olmadığını öğrenmek istiyoruz ” dedi. Katherine Meacham, “Bu teknolojinin temel fenotipleme için temel özelliklerini altta yatan genlerle ilişkilendirmek için uygulanabilirliğini de test ediyoruz” dedi. Caitlin Moore, “SIF teknolojisi fenotiplendirmeyi, araştırmacıların ve pahalı ekipmanların büyük ekiplerini gerektiren elle yapılan bir çabadan verimli, otomatik bir işleme dönüştürmemize yardımcı olabilir” dedi.

Ekili alanları ve diğer doğal ekosistemleri değerlendirmek için ABD genelinde bir SIF sensör ağı kuruldu. Guan’ın laboratuarı, mısır soya dönüsümlerinde yağmur suyu ve sulanan alanları karşılaştırmak için Nebraska’da iki tane daha uzun vadeli SIF sistemi başlattı. Bu teknolojinin SIF izleme sistemini tasarlayan Virginia Üniversitesi’nden yardımcı doçent olan Xi Yang, “Bu teknolojiyi farklı bölgelere uygulayarak, bu aletin sayısız büyüme koşullarında sayısız bitkinin etkinliğini sağlayabiliriz” dedi.
Guan, “SIF verilerinin yaprak, kanopi ve bölgesel ölçeklerde birleştirilmesi konusundaki yeteneğimiz, ürün verimi tahmin eden modellerin geliştirilmesini kolaylaştıracaktır” dedi. “Nihai hedefimiz, ürün koşullarını değerlendirmek ve ürün verilerini gerçek zamanlı olarak global ölçekte tahmin etmek için dünyanın herhangi bir yerindeki fotosentez verimliliğini izlemektir.”