Le développement démocratique et le changement climatique están exerciendo une presión cada vez mayor sobre los sistemas alimentarios globalesamenant à laisser sans soutien à une population qui pourrait atteindre les 10 300 millions de personnes au cours de la décennie 2080. Il existe plus de 12 000 espèces légumes comestibles, la agriculture le monde dépend d'un puñado de cultivos basicos: apenas unas trois espèces apportent 95 % des calories consommées par l'être humain.
Cette dépendance, conseillée aux scientifiques, a propiciado un système alimentaire homogène et, par conséquent, extrêmement vulnérable avant plagas, enfermedades et les embates d'un climat cada vez plus imprédécible. Dans ce scénario, une équipe de chercheurs de l’Institut de génétique et de biologie du développement de l’université chinoise des sciences propose une voie prometteuse pour renforcer la sécurité alimentaire et nutritionnelle : revitaliser les denominados « cultivos huérfanos ».
Ces espèces, également connues comme « cultivos olvidados » ou « cultivos subutilizados », incluent les céréales comme le fonio (Digitaria exilis) ouais teff (Eragrostis tef), les légumineuses comme le caupí (Vigna unguiculée), et une vaste gamme d'hortalizas, fruits, tuberculos y cultivos oleaginosos. Sa valeur réside, précisément, dans ce qui fait que les cultures dominantes ont tort : une plus grande biodiversité, des profils nutritionnels plus riches et une adaptabilité locale qui les permet de prospérer dans des conditions marginales, des conditions climatiques ou de l'environnement.
Solutions prometteuses
« Revitaliser les cultures humaines et les nouvelles cultures 'domestiques' en présentant des solutions prometteuses pour les besoins caloriques, nutritionnels et écologiques des systèmes alimentaires actuels »a signalé les auteurs dans son studio, publié dans Nature Communications.
Champ de teff. /Bernard Gagnon
Oui, en raison de leur potentiel, ces cultures sont historiquement ignorées par la recherche et les programmes d'amélioration génétique conventionnelle, qui donnent la priorité à la production des espèces les plus commerciales. Le résultat est un faute chronique de variations de haut renduqualité stable et adaptée qui limite son adoption à grande échelle.
Muchos presentan, en plus, rasgos que dificultan su cultivo extensivocomme la déhiscence (ouverture) prématurée des semis, des cycles de croissance longs ou une sensibilité élevée à la photopériode. « La production de teff, une céréale riche en nutriments, sans gluten et avec un indice glucémique bas, est limitée par certains rasgos, comme des graines minuscules, une déhiscence ou une intolérance à l'infestation de mâles et de séquelles », par exemple l'étude.
Outils d'avant-garde
Pour surpasser ces cuellos de botella, le professeur Cao Xu et son équipe proposent une stratégie intégrée dénommée DSAP, qui combine trois outils d'avant-garde: la « domestication de novo » (mejoramiento genético), le « élevage rapide » (mejoramiento acelerado) et la phénologie renforcée par l'intelligence artificielle.
La « domesticación de novo » utilise des technologies d'édition génétique pour introduire rapidement des rasgos comme une grande taille de fruit, une architecture de plante la plus maniable ou l'insensibilité à la photographie chez les espèces forestières ou semi-silvicoles, en conservant le même temps tolérance inhérente à l'été.
Granos de caupí. /Roemj9999
« Cette enquête peut récupérer la diversité génétique perdue et développer des variétés améliorées en incorporant des rasgos liés à la domestication des cultures humaines qui posent une tolérance aux êtres inhérents », expliquent les auteurs.
Chambres de création
Le « élevage rapide » accélère le cycle de vie de la plante au milieu du contrôle ambiant. Fr chambres de création Avec des photos étendues, une température et une humidité optimisées, il est possible d'obtenir jusqu'à la double génération par an en comparaison avec la culture du champ.
Cependant, adaptez cette technique aux cultures du jour si vous avez un problème, car vous avez besoin d'incorporer des fibres d'insensibilité à la photopériode. Ici, l'édition génétique a également joué un rôle clé, qui a démontré la modification des gènes homologues de la tomate silvestre et de la culture pour produire des variétés insensibles pendant la durée de la journée.
Enfin, la puissance phénoménale de l'IA permet d'évaluer la forme rapidement et de préciser un vaste nombre de plantes. Plateformes de détection de haut rendu, équipées de capteurs avancés, de drones et d'images spectrales, capturant des données morphologiques et physiologiques de manière non invasive.
Miles de lignes expérimentales
Le processus intelligent artificiel contient des quantités d'informations pour identifier, entre des kilomètres de lignes expérimentales, celles qui présentent les rasgos más deseables: résilience à l'été, architecture idéale, haut rendu et qualité nutritionnelle.
Esquema de la stratégie de reproduction de DSAP. / Communication Nature
« Les flux de travail phénomique et métabolique puissants par l'IA ne promettent pas à eux seuls d'accélérer le processus de données, mais ils établissent également des connexions entre les États physiques et le rendement agronomique », dit l'enquête. Cette intégration est cruciale pour améliorer l'évaluation des variétés, un processus qui consomme traditionnellement des années.
L’application efficace de cette stratégie, sans obstacle, dépend de ce qui se passe principales barres. De nombreux cultivos huérfanos soignent les génomes de référence de qualité et les systèmes efficaces de transformation génétique. De plus, la norme internationale sur les échanges de ressources génétiques peut être excessivement burocratique et restrictive.
Les scientifiques sont engagés par des régulateurs innovateurs et une collaboration internationale renforcée pour débloquer le potentiel de cette espèce.. Avec les progrès réalisés en matière de génomique, de capteurs ambiants et d'analyse du Big Data, l'application de l'IA dans le fitomejoramiento pourrait ne pas déterminer le développement de différents matériaux génétiques, mais aussi recommander des pratiques de gestion agricole optimales.
