Ett forskarlag har nyligen publicerat en omfattande recension om den innovativa integrationen av spektraldata och fylogeografiska mönster för att studera växtgenetisk variation. Fynden visar effektiviteten hos fjärranalysteknik för att identifiera och analysera genetiska variationer i växter över olika geografiska regioner.
Denna metodik fördjupar inte bara vår förståelse av växternas mångfald och evolution utan innehåller också lovande tillämpningar för att förbättra jordbruksmetoder och ansträngningar för att bevara naturresurser.
Inom växtgenetikens område utgör det en stor utmaning att skala analysen av genetisk mångfald till att omfatta stora och geografiskt olika områden. Traditionella genetiska studier hämmas ofta av logistiska begränsningar och oförmågan att snabbt bearbeta omfattande datauppsättningar.
Fjärranalysteknik erbjuder ett kraftfullt alternativ som möjliggör observation av genetiska variationer över stora landskap. Integreringen och tolkningen av de omfattande insamlade uppgifterna förblir dock komplexa.
Studien, publicerad i Grass Research den 6 maj 2024, visar spektraldatas potenta förmåga att avslöja de genetiska strukturer som underbygger fenotypiska egenskaper och deras miljöanpassningar.
Forskningen bekräftar att fjärranalysdata spelar en avgörande roll för att uppnå högkapacitetsfältfenotypning. Satelliter och obemannade flygfarkoster (UAV) användes för att samla in spektraldata, som sedan analyserades med hjälp av avancerade beräkningsmetoder. Detta tillvägagångssätt möjliggör kartläggning av genetisk mångfald och hjälper till att identifiera de genetiska baserna för adaptiva egenskaper.
Olika typer av fjärranalysdata, inklusive de som erhållits från nära-infraröda (NIR) och kortvågsinfraröda (SWIR) kameror, hyperspektrala sensorer, ljusdetektion och avståndsavstånd (LiDAR) och termiska sensorer har varit avgörande för att bedöma egenskaper som indikerar genetiska variationer , såsom växthöjd, bladvatteninnehåll och fysiologiska reaktioner på miljöpåfrestningar.
Möjligheten att övervaka dessa variationer på global skala och i realtid ger kritiska data som kan användas för att förutse hur växtpopulationer kan reagera på klimatförändringar, variationer i markanvändningen och andra ekologiska påfrestningar.
Enligt denna studies ledande forskare, Xuebing Yan, "I huvudsak ger fylogeografiska studier teoretiska insikter om att förstå de genetiska mekanismerna bakom funktionell variation som observeras i fjärravkända spektraldata.
"Att utnyttja snabba tekniska framsteg inom fjärranalys och datafusion kommer att leda till en ny förståelse av växtgenetisk mångfald och den funktionella betydelsen av växtegenskaper."
Sammanfattningsvis belyser den här översiktsartikeln de betydande framstegen när det gäller att integrera spektraldata och fylogeografiska mönster för att bedöma växtgenetiska variationer. Framtiden för fjärranalysforskning har lovande möjligheter att översätta dessa avancerade vetenskapliga insikter till praktiska tillämpningar som förbättrar jordbruksmetoder, bevarar naturresurser och hanterar ekosystem effektivt.
När fjärranalystekniken fortsätter att utvecklas kommer den i allt högre grad att stödja vår förmåga att skydda och på ett hållbart sätt hantera jordens biologiska rikedom.
Mer information: Jingxue Zhang et al., Integrering av spektraldata och fylogeografiska mönster för att studera växtgenetisk variation:en översikt, Gräsforskning (2024). DOI:10.48130/grares-0024-0009
Tillhandahålls av Chinese Academy of Sciences
