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Nova descoberta SMART permite a detecção precoce da síndrome de evitação da sombra em plantas – ScienceDaily

Traduzido de Science Daily

Pesquisadores do Grupo de Pesquisa Interdisciplinar (IRG) de Tecnologias Disruptivas e Sustentáveis ​​para Precisão Agrícola (DiSTAP) da Aliança de Pesquisa e Tecnologia de Cingapura-MIT (SMART), a empresa de pesquisa do MIT em Cingapura e o Laboratório de Ciências de A Temasek’s Life (TLL) descobriu uma maneira de usar a espectroscopia Raman para a detecção precoce da síndrome de evitação da sombra (SAS) em plantas. A descoberta pode ajudar os agricultores com uma intervenção oportuna contra o SAS, levando a uma melhor saúde das plantas e rendimentos de safra.

SAS é uma resposta adaptativa e fenômeno irreversível, onde as plantas buscam mais luz para superar as condições de sombra. É comumente visto em plantas com sombra vegetativa, o que é prejudicial para a saúde da planta, pois leva a uma série de problemas, incluindo desenvolvimento deficiente da folha, floração precoce e enfraquecimento da estrutura e do sistema imunológico da planta.

Portanto, a detecção precoce de SAS é fundamental para a agricultura sustentável e melhores rendimentos das colheitas. No entanto, os métodos existentes para a detecção de SAS em plantas limitam-se a observar mudanças estruturais, o que torna difícil a detecção precoce de SAS.

Em um artigo intitulado “Resposta rápida de metabólitos na lâmina foliar e pecíolo como um marcador da síndrome de esquiva à sombra” publicado na revista Métodos de planta, Cientistas SMART DiSTAP e TLL explicam sua nova maneira de detectar SAS desde o início, permitindo que os agricultores intervenham a tempo para evitar os efeitos irreversíveis do SAS. A equipe construiu um instrumento de espectroscopia Raman de bancada que pode medir os níveis de carotenóides em plantas, o que pode indicar se uma planta tem SAS.

“Nossos experimentos com espectroscopia Raman detectaram uma diminuição no conteúdo de carotenóides das plantas que têm SAS”, disse o Dr. Gajendra Pratap Singh, co-autor do artigo e diretor científico e investigador principal do DiSTAP. “Embora as plantas com maior exposição à sombra desenvolveram SAS mais severo, essas mudanças morfológicas só foram vistas após um a três dias. No entanto, as mudanças nas intensidades de pico de carotenóides foram detectadas muito mais cedo, a partir apenas quatro horas de tratamento de sombra. “

Usando a espectroscopia Raman, os cientistas podem medir de forma não destrutiva o conteúdo de carotenóides nas folhas das plantas e descobriram sua correlação com a gravidade da SAS e como um biomarcador máximo para o diagnóstico precoce. Isso reduz o tempo necessário para detectar SAS de dias para horas. O método também pode ser usado para detectar SAS em plantas devido a plantações de alta densidade e pode ser particularmente útil para melhorar as práticas agrícolas urbanas.

“Conduzimos nossos experimentos em várias plantas comestíveis, incluindo vegetais asiáticos comumente consumidos como Kai Lan e Choy Sum”, disse Benny Jian Rong Sng, co-autor do artigo e estudante de doutorado no grupo do Dr. In-Cheol Jang no TLL. e o Departamento de Ciências Biológicas da Universidade Nacional de Cingapura. “Nossos resultados mostraram que a espectroscopia Raman pode ser usada para detectar a semeadura SAS, induzida por sombra e de alta densidade. Independentemente da cultura alimentar, essa tecnologia pode ser aplicada para melhorar a agricultura e atender às demandas nutricionais de populações em crescimento de hoje. “

O Dr. In-Cheol Jang, investigador principal da TLL e DiSTAP, que liderou o projeto, disse que a nova descoberta pode ajudar muito os agricultores a melhorar as práticas agrícolas urbanas. “Esperamos ajudar os agricultores urbanos a obter maiores rendimentos agrícolas detectando SAS em períodos mais curtos de tempo. Ao adotar tecnologias agrícolas escalonáveis ​​e de precisão, como sensores habilitados para espectroscopia Raman, podemos posicionar melhor cidades como Cingapura para produzir mais produtos com menos recursos, enquanto alcançam perfis nutricionais desejáveis ​​para a segurança alimentar global. “



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