Искусственный интеллект прогнозирует потенциал роста картофеля

Генетически идентичные растения картофеля могут значительно отличаться по размеру, урожайности и жизнестойкости. Даже при выращивании картофеля одного сорта рост растений часто сильно варьирует.

Ученые предположили, что ключевую роль в этих различиях могут играть бактерии и грибы на поверхности семенного картофеля. Эти микроорганизмы могут как способствовать росту и устойчивости растений, так и препятствовать им.

Теперь исследовательская группа Утрехтского и Делфтского технологического университетов подтвердила, что микроорганизмы действительно имеют решающее значение для роста.

Ученые разработали модель искусственного интеллекта, которая может предсказать, насколько хорошо будет расти семенной картофель. Модель объединяет два типа данных: генетические данные микроорганизмов, живущих на семенном картофеле, и изображения растений, выращенных из семенного картофеля, сделанные с помощью дрона. Анализируя эту информация вместе, модель искусственного интеллекта выявляет закономерности, которые помогают определить, какие микроорганизмы способствуют более здоровому росту картофеля.

Исследователи собрали данные двух тысяч образцов семенного картофеля с 240 опытных полей. Были изучены бактерии и грибы на семенном картофеле, а затем с помощью дрона софтографированы растения в течении вегетационного периода.

Исследование показало, что сочетание бактерий и грибов на семенном картофеле оказывает большое влияние на рост. Некоторые бактерии, в том числе вид Streptomyces, значительно ускоряли рост. Другие же оказывали противоположный эффект, замедляя развитие растений.

Ученые предполагают, что в будущем можно будет определить идеальное сочетание микроорганизмов для различных культур и использовать эти знания для получения высоких и стабильных урожаев, что делает сельское хозяйство более устойчивым и одновременно повышает производительность

Применение нестандартных подходов и технологий для научных разработок позволяет решить многие вопросы, а также оптимизировать процессы. Во Всероссийском центре карантина растений Россельхознадзора (ФГБУ «ВНИИКР») при разработке методов диагностики регулируемых вредных организмов используются традиционные и самые современные технологии.

Источник: Yang Song et al, Seed tuber microbiome can predict growth potential of potato varieties, Nature Microbiology (2024). DOI: 10.1038/s41564-024-01872-x