ウィスコンシン大学マディソン校の研究者 Edgar Spalding は、あらゆる条件で生き残り、繁栄するのに最適な作物を育てる方法を見つけようとしています。タイムラプス ビデオを使用して、植物の DNA を構成する何千もの遺伝子の機能を研究することで、Spalding は根の成長とそれを制御する遺伝子についてより良い洞察を得ることを望んでいます.
最初は、ウィスコンシン大学マディソン校の植物生理学者エドガー・スポルディングの研究室の奥の部屋が、ハリウッド映画に出てくるエイリアンの宇宙船と間違われるかもしれません。それは、ペトリ皿に入れられた奇妙に見える実体にカメラのレンズが向けられた、低赤色光を浴びた部屋です。
よく調べてみると、ペトリ皿にはエイリアンはまったく含まれておらず、非常に地味なトウモロコシの苗が含まれていることがわかります。それらは、最適な成長のために赤色光で栽培されています。これらは、スポルディングが過去 5 年間に作成した何千ものタイムラプス ムービーで取り上げられた植物の 1 つにすぎません。目標:生き残り、繁栄するのに最適な作物を育てる方法を見つけ出します。
植物学者は、より良い根を作る遺伝子を探します。クレジット:国立科学財団
「植物をよく理解しない限り、植物を改良することは期待できません」とスポルディングは言います。スポルディングは、全米科学財団 (NSF) の支援を受けて、植物が動く理由を探っています。重要なのは、植物の DNA を構成する何千もの遺伝子のそれぞれの機能を研究することだと彼は言います。 「それを行う1つの方法は、何らかの方法でそれらの遺伝子が変更された植物の画像を収集することです.そして、それらの植物がどのように異なって成長し、発達するかを測定することによって」とスポルディングは言います.
「操作された遺伝子の機能を推測することができます」と彼は続けます。研究者たちは、何千もの遺伝的に異なるトウモロコシを作成しました。 Spalding は、特別に装備されたカメラを使用して、成長する植物の根の写真を 30 秒ごとにスナップします。
彼はまた、数十本の根を一度に撮影できる高さ 6 フィートのロボット カメラも使用しています。 「私たちは、何千もの異なる植物から何十万もの測定を行いました。定規があったとしましょう。おそらく 2 番目になるでしょう…多分」と彼は笑いながら言います。タイムラプス ムービーはコンピューターに読み込まれ、アルゴリズムが根の細胞増殖率をピンポイントの精度で測定し、根の先端の角度と曲率も測定します。
「このいわゆるコンピューター ビジョンまたはマシン ビジョンを使用して [植物] の成長と発達を追跡することで、根の成長を制御する遺伝子を見つけることができます。これらの遺伝子は、作物の改良にとって根本的な重要性を持つことが期待されます。これは、人間の目的のために植物を改善するのに役立つ発見の基礎を築きます。」
スポルディングは、将来のより良い作物のために種を蒔くことです。成長させる価値があると彼が考えるアイデアです。
