Watafiti walio na Taasisi ya Chuo Kikuu cha Tennessee ya Kilimo itaongoza juhudi mpya yenye thamani ya hadi $ 7.5 milioni kutumia mimea kugundua vitisho vya mazingira kwa wanajeshi waliopelekwa na kusaidia kulinda raia wanaoishi katika mazingira ya baada ya vita.
Lengo ni kubuni jukwaa mpya la sensorer ya mapinduzi.
Iliyopewa na Miradi ya Utafiti wa Juu wa Ulinzi wa Merika Shirika la, pia inajulikana kama DARPA, chini ya mpango wake wa Advanced Plant Technologies, juhudi ya miaka 4 itaunganisha utaalam wa wanabiolojia wa mimea, wataalam wa biokemia na wahandisi.
Siku za wiki. Jiondoe kwa mbofyo mmoja.
Watafiti wa UT na Taasisi ya Teknolojia ya Massachusetts watafanya kazi kurekebisha mimea ya viazi ili kugundua na kuripoti vitisho kama vile mawakala wa neva, mionzi na vimelea vya mimea.
Teknolojia za Juu za mimea ya DARPA (APT)
Programu ya Advanced Plant Technologies (APT) inataka kukuza mimea inayoweza kutumika kama kizazi kijacho, endelevu, teknolojia za sensorer za ardhini kulinda askari waliotumika na nchi kwa kugundua na kuripoti kemikali, biolojia, radiolojia, nyuklia, na kulipuka ( Vitisho vya CBRNE).
Sensorer kama za kibaolojia zingejitegemea kwa nishati, na kuongeza uwezo wao wa usambazaji mpana, huku ikipunguza hatari zinazohusiana na kupelekwa na utunzaji wa sensorer za jadi. Teknolojia hizi pia zinaweza kusaidia shughuli za kibinadamu kwa, kwa mfano, kugundua upangaji ambao haujalipwa katika mipangilio ya baada ya vita.
Maono ya kiufundi ya DARPA kwa APT ni kutumia mifumo ya kiasili ya kuhisi na kujibu msukumo wa mazingira, kupanua unyeti huo kwa ishara anuwai za kupendeza, na mhandisi njia za kujibu busara ambazo zinaweza kufuatiliwa kwa mbali kwa kutumia ardhi iliyopo-, hewa-, au vifaa vya msingi wa nafasi.
Ili kufanikiwa, APT inapaswa kuhakikisha kuwa mimea iliyobadilishwa ni salama, imara, na inajitegemea katika mazingira yao. Mpango huo unategemea maendeleo ya teknolojia kwa kufanya moduli nyingi ngumu kwa mimea, bila kutoa dhabihu usawa wa mazingira.
Ingawa APT inafuata teknolojia ya kupelekwa mwishowe, utafiti wa awali unafanywa kabisa katika vifaa vyenye. Ikiwa utafiti utafanikiwa, majaribio ya uwanja wa awamu ya baadaye yangefanyika chini ya udhamini wa Idara ya Kilimo ya Huduma ya Ukaguzi wa Afya ya Wanyama na Mimea kufuatia itifaki zote za kawaida za uhifadhi wa mimea.
chanzo: DARPANeal Stewart, profesa wa sayansi ya mimea katika Chuo cha Kilimo cha UT Herbert ambaye pia anashikilia Mwenyekiti wa Ubora wa Racheff wa Uzuri katika Jenetiki ya Masi ya mimea, atatumika kama mchunguzi mkuu wa juhudi.
Stewart anajulikana katika duru za kisayansi kwa juhudi zake za kutumia alama za maumbile kukuza mimea ya sentinel ambayo inaweza kugundua shida za mazingira au upungufu wa lishe katika juhudi za kusaidia wakulima kuongeza mavuno. Yeye pia ni mkurugenzi mwenza wa Kituo cha UTIA cha Sayansi ya Baiolojia ya Kilimo.
CASB ni kituo cha kwanza cha utafiti wa chuo kikuu kilichojitolea kwa matumizi ya uhariri wa jeni na njia zingine za baiolojia za syntetiki ili kutoa maboresho makubwa kwa uendelevu wa kilimo cha mazao.
Scott Lenaghan, profesa msaidizi katika Idara ya Sayansi ya Chakula ambaye pia ana nafasi ya kuambatana katika Idara ya UT ya Mitambo, Anga na Uhandisi wa Biomedical ni mkurugenzi mwenza wa CASB. Atatumika kama mradi na jumla ya timu inayoongoza kwa juhudi hii ya DARPA.
Kazi katika UT itazingatia uhandisi wa mimea kwa kuhisi na kuripoti vichocheo vya mazingira ili kufanya 'mimea inayozungumza'. Stewart anasema mmea wa viazi ulichaguliwa kwa utafiti huu kwa sababu ni mmea rahisi wa mazao kwa uhandisi genome kuu na ile iliyo kwenye kloroplast.
Neal Stewart:
"Inayo sifa zote za uhandisi na ukuaji ambazo zitatengeneza mmea mzuri wa" kuzungumza "."
"Utafiti wetu wa awali ulituhakikishia viazi ni zao linalofaa kwa mradi huu wa 'Phytosensors 2.0'."
"Viazi hutengeneza hata chombo rahisi cha kuhifadhi - mizizi - ambayo ni 'betri' ya mmea."
Wanachama wengine wa kitivo waliohusika katika mradi huo huko UT ni pamoja na Feng Chen, profesa wa genomics katika Idara ya Sayansi ya mimea; Tessa Burch-Smith, profesa msaidizi katika Idara ya Biokemia na Biolojia ya seli na Masi; na Howard Hall, profesa katika Idara ya Uhandisi wa Nyuklia.
Michango yao hutoka kwa upinzani wa wadudu wa uhandisi hadi mawasiliano ya mizizi-kwa-risasi, hadi majaribio ya mionzi, yote iliyoundwa iliyoundwa kusaidia utengenezaji wa sensorer bora za mmea ambazo zinaweza kuishi na kufanikiwa.
Kwa kushirikiana na UT, maprofesa Chris Voigt na Angela Belcher na Idara ya Uhandisi wa Baiolojia huko MIT. Wao huleta utaalam wa kiwango cha ulimwengu na uwezo wa biolojia ya sintetiki kwa timu.
John DiBenedetto, Mwanasayansi wa Idara ya Nishati, atasaidia mradi huo na vifaa na utaalam katika vifaa vya kuhisi. Yeye na Stewart walishirikiana katika miradi ya kwanza iliyochapishwa ya phytosensor.
Wakati lengo la mradi huu ni ukuzaji wa sensorer za mmea kwa jeshi, Stewart anatumai kuwa maendeleo yaliyopatikana kupitia hii na juhudi zingine katika baiolojia ya kilimo ya mwishowe itasababisha mazao ambayo yanaweza kuwaambia wakulima nini hasa, wapi na wakati wana shida na wadudu. , maji na virutubisho katika mashamba yao.
Neal Stewart:
"Mradi huu unafurahisha sana kutafsiri matokeo yetu kuwa 'vifaa' vya mmea ambavyo vinaweza kusaidia wakulima."
Kwa mujibu wa mahitaji ya DARPA, utafiti wa awali utafanywa kabisa katika vituo vyenye vitu vyote vya usalama.
