En respuesta a la creciente demanda mundial de alimentos, es imperativo mejorar el rendimiento de los cultivos mediante un fenotipado eficiente.
por Universidad Agrícola de NanJing
El fenotipado basado en imágenes ópticas ha progresado notablemente en el mejoramiento de plantas y el manejo de cultivos, pero encuentra limitaciones en la resolución espacial y la precisión debido a su enfoque sin contacto.
Los sensores portátiles, que utilizan medición por contacto, presentan una alternativa prometedora para el seguimiento in situ de los fenotipos de las plantas y su entorno. A pesar de los primeros logros en el seguimiento del crecimiento y el microclima de las plantas, el potencial total de los sensores portátiles en el fenotipado de las plantas sigue en gran medida inexplorado.
En julio de 2023, Plant Phenomics publicó un artículo de revisión titulado «Sensor portátil: un sensor emergente Herramienta de recopilación de datos para el fenotipado de plantas.» Este artículo tiene como objetivo explorar los sensores portátiles & # 39; capacidades en el monitoreo de diversos factores vegetales y ambientales, enfatizando su alta resolución, multifuncionalidad y mínima invasividad, al tiempo que aborda los desafíos existentes y propone soluciones.
Los sensores portátiles ofrecen un enfoque transformador en el fenotipado de plantas, superando las limitaciones de los métodos tradicionales sin contacto, como las imágenes ópticas. Proporcionan alta resolución espacial, multifuncionalidad y mínima invasividad, lo que permite medir varios fenotipos de plantas como el alargamiento, la temperatura de las hojas, la hidratación, el potencial bioeléctrico y < /span>.respuesta al estrés
Innovaciones como los sensores de tensión extensibles y los sensores de electrodos flexibles se adaptan al crecimiento y la morfología de las plantas, facilitando el monitoreo in situ en tiempo real.
A diferencia de las imágenes ópticas, los sensores portátiles son menos susceptibles a los factores ambientales y proporcionan datos más precisos. En el monitoreo de la temperatura y la hidratación de las hojas, los sensores portátiles utilizan comunicación inalámbrica y materiales avanzados para realizar mediciones sólidas y precisas.
La medición del potencial bioeléctrico ha experimentado avances con sensores de electrodos flexibles que minimizan el daño a las plantas y permiten un monitoreo continuo. La detección de la respuesta al estrés se mejora mediante sensores que monitorean los primeros signos de enfermedades o estrés ambiental, como la radiación ultravioleta y la exposición al ozono.
Los sensores portátiles también destacan en el monitoreo ambiental, evaluando factores como la temperatura del aire, la humedad, la luz y la presencia de pesticidas. Sensores multimodales instalados en plataformas livianas y extensibles recopilan datos en tiempo real, cruciales para comprender el microambiente que afecta el crecimiento de las plantas.
Si bien los sensores portátiles son muy prometedores en el fenotipado de plantas, enfrentan desafíos como la interferencia con plantas. crecimiento, interfaces de enlace débiles, tipos de señales limitados y pequeña cobertura de monitoreo. Se proponen soluciones como materiales livianos, suaves, elásticos y transparentes, junto con tecnologías de unión avanzadas y la integración de diversas modalidades de detección.
A medida que la tecnología de sensores portátiles continúa evolucionando, se espera que desempeñe un papel crucial en la aceleración del fenotipado de las plantas, proporcionando conocimientos más profundos sobre las interacciones planta-ambiente.
Más información: Cheng Zhang et al, Sensor portátil: una herramienta emergente de recopilación de datos para el fenotipado de plantas, Fenómica de las plantas (2023). DOI: 10.34133/plantphenomis.0051
