为了使除草更容易，科学家建议生物工程作物颜色鲜艳或具有不同形状的叶子，以便更容易将它们与野生和杂草作物区分开来。这可能涉及改变作物的基因组，以便它们表达许多植物已经产生的色素，例如使蓝莓呈蓝色的花青素，或使胡萝卜呈橙色的类胡萝卜素。他们说，然后，除草机器人可以通过机器学习进行训练，只去除杂草。作者于 4 月 17 日在《植物科学趋势》杂志上概述了他们提出的策略。
“为了提高对杂草的识别能力，我们建议使用基因编辑技术将性状引入从头驯化的作物中，这样经过机器学习训练的除草机器人就可以对作物进行视觉识别，”植物领导的研究人员写道。和哥本哈根大学的环境科学家迈克尔·帕尔格伦。 “这种消除田间野生类似物的可持续方法结合了基因组编辑的潜力和人工智能的力量，原则上也可以用于已经成熟的作物。”
人类经过数千年的精心选择和育种驯化了农作物。多亏了遗传学，我们现在知道了许多与我们的祖先选择的理想性状有关的基因，这意味着通过使用基因编辑等生物工程技术来改变或引入新的或“从头”作物，可以更快地驯化这些特征转化为野生植物。由于许多野生植物比现有作物物种更能耐受环境压力，因此这也有助于培育出更能适应气候变化的作物。
研究人员写道：“最终目标是培育一系列环境可持续、高产且有利于生态友好型农业实践的新型作物。”
然而，从头驯化的作物可能与野生作物非常相似，这将使除草变得具有挑战性。一种选择是将除草剂抗性基因引入从头作物中，然后使用除草剂杀死杂草。相反，研究人员建议将基因工程与人工智能技术结合起来，创造出视觉上独特的从头农作物，机器人除草机可以轻松地将其与杂草区分开来。
研究人员写道：“将这些新作物与生产力较低且密切相关的野生植物区分开来，可能会给杂草控制带来巨大的挑战。” “利用基因编辑来增强除草机器人的视觉识别能力可以有效解决这个问题。”
研究人员建议改变植物的基因组，使其表达许多植物已经产生的色素，例如花青素，它负责红色、紫色、植物中的蓝色植物，包括浆果和紫甘蓝，以及类胡萝卜素，它们导致各种植物部分的黄色、橙色和红色色调，包括胡萝卜、辣椒和叶子，它们对光合作用很重要。
研究人员写道：“操纵这些关键基因将显着提高区分新驯化作物和野生作物的准确性。”
除了能够实现视觉辨别之外，这些色素还可以为植物和人类健康带来额外的好处。植物中花青素的积累与对草食动物、真菌疾病、细菌感染、重金属毒性和其他环境胁迫的更强抵抗力有关，而类胡萝卜素是人类饮食中维生素原 A 的来源。
研究人员写道：“由于这些有益的特征，富含花青素的植物不仅提供了一种区分驯化作物和杂草的直接方法，而且还有望在农业中实际应用。”
另一种(或补充)选择是改变从头作物的叶子结构，使它们比野生作物更复杂或更简单，例如通过诱导基因突变来添加或去除叶瓣。为了促进收获后的种子分类，可以从头培育出具有不同种子颜色或形状的作物。
需要更多的研究来检验这些变化是否会影响作物的活力，例如，测试这些色素是否会干扰光合作用或植物的恢复力。还需要进行更多研究来改进遥感技术，并研究训练除草机器人识别新生作物新性状的最佳方法。
免责声明：本文由用户上传，如有侵权请联系删除！
