Μια τεράστια διεθνής ερευνητική προσπάθεια οδήγησε στην ανάπτυξη ενός γενετικού μοντέλου για το «απόλυτο» ρεβίθι, με τη δυνατότητα να αυξήσει τις αποδόσεις των καλλιεργειών έως και 12 τοις εκατό.

Στο πλαίσιο της έρευνας, χαρτογραφήθηκαν γενετικά χιλιάδες ποικιλίες ρεβιθιών και η ομάδα στη συνέχεια χρησιμοποίησε αυτές τις πληροφορίες για να εντοπίσει τους πιο πολύτιμους συνδυασμούς γονιδίων χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη (AI).

Ο καθηγητής Ben Hayes σε συνεργασία με τον καθηγητή Kai Voss-Fels και τον αναπληρωτή καθηγητή Lee Hickey ανέπτυξαν μια στρατηγική αναπαραγωγής καλλιεργειών «απλότυπου» γονιδιώματος (ως καλλιέργεια πρόβλεψης), με σκοπό τη βελτιστοποίηση της απόδοσης των σπόρων και του βάρους τους. 

Όπως ανέφερε ο Hayes «πρόκειται για μια τεράστια προσπάθεια από τη διεθνή ομάδα να αναλύσει περισσότερες από 3000 καλλιεργημένες και άγριες ποικιλίες».

Επικεφαλής της διεθνούς μελέτης-ορόσημο ήταν ο Δρ Rajeev Varshney από το International Crops Research Institute for the Semi-Aid Tropics στο Hyderabad της Ινδίας. Η μελέτη επιβεβαίωσε την προέλευση του ρεβιθιού στη Γόνιμη Ημισέληνο [ή Εύφορη Ημισέληνο] και παρέχει μια πλήρη εικόνα της γενετικής διαφοροποίησης στο ρεβίθι.

«Εντοπίσαμε 1.582 νέα γονίδια και δημιουργήσαμε το παν-γονιδίωμα του ρεβιθιού, το οποίο θα χρησιμεύσει ως βάση για την αναπαραγωγή ανώτερων ποικιλιών ρεβιθιού με ενισχυμένη απόδοση, υψηλότερη αντοχή στην ξηρασία, τη ζέστη και τις ασθένειες», είπε ο Δρ Varshney.

Ο καθηγητής Hayes είπε ότι η ομάδα χρησιμοποίησε τα δεδομένα για να μοντελοποιήσει ένα ρεβίθι με τέλεια γενετική που θα επιτρέψει το ιδανικότερο βάρος των σπόρων, ένα χαρακτηριστικό που συνδέεται, φυσικά, και με την ίδια την απόδοση.

«Χρησιμοποιούμε την τεχνολογική μας πλατφόρμα AI «FastStack» για να σχεδιάσουμε ένα ρεβίθι με την απόλυτη γενετική για μέγιστο βάρος σπόρων και πιστεύουμε ότι αυτό θα είναι τελικά ένα πολύτιμο εργαλείο για τους καλλιεργητές ρεβιθιών».

Το FastStack συνδυάζει την τεχνητή νοημοσύνη με την τεχνολογία πρόβλεψης γονιδιώματος και εντοπίζει τους συνδυασμούς των γονιδίων που είναι πιο πιθανό να βελτιώσουν την απόδοση των καλλιεργειών.

Η καλλιέργεια ρεβιθιού στην Αυστραλία είναι η μεγαλύτερη μετά το λούπινο, όχι μόνο ως προς την περιοχή φύτευσης αλλά και ως προς την παραγωγή. Ο αναπληρωτής καθηγητής Lee Hickey τόνισε μάλιστα πως η παγκόσμια ζήτηση για όσπρια πλούσια σε πρωτεΐνες αυξάνεται.

«Η χρήση αυτού του μοντέλου ρεβιθιού που είναι ουσιαστικά αποτέλεσμα διεργασιών τεχνητής νοημοσύνης […] θα αποτελέσει πρόκληση», φαίνεται να αναφέρουν οι μελετητές, δεδομένου του αριθμού των γενεών που θα χρειαστούν για τη διασταύρωση και τον αντίκτυπο που έχουν διαφορετικά περιβάλλοντα αλλά και πρακτικές διαχείρισης στην ανάπτυξη των καλλιεργειών. Στο πλαίσιο αυτό, αξίζει βέβαια να πούμε πως υπάρχουν εργαλεία που μπορούν να επιταχύνουν αυτή τη διαδικασία, επιτρέποντας έτσι τις δοκιμές και τις εφαρμογών των διάφορων «θεωρητικών σεναρίων».

Ο Δρ Hickey είπε ότι νέες προσεγγίσεις γονιδιωματικής αναπαραγωγής, συμπεριλαμβανομένου του μοντέλου απλότυπου, αναμένεται να επαναπροσδιορίσουν τις στρατηγικές αναπαραγωγής ρεβιθιών για την ανάπτυξη νέων ποικιλιών υψηλής απόδοσης και θρεπτικών στοιχείων.

Συνολικά, το ρεβίθι, ως μια σημαντική καλλιέργεια αμειψισποράς, παίζει ουσιαστικό ρόλο στα συστήματα καλλιέργειας, καθώς αυτογονιμοποιείται, μειώνοντας έτσι την ανάγκη για αζωτούχο λίπασμα.

[1] https://www.sciencedaily.com/releases/2021/11/211111154306.htm