Questa metodologia non solo approfondisce la nostra comprensione della diversità e dell'evoluzione delle piante, ma contiene anche applicazioni promettenti per migliorare le pratiche agricole e gli sforzi di conservazione delle risorse naturali.

Nel campo della genetica vegetale, estendere l’analisi della diversità genetica fino a comprendere aree vaste e geograficamente diverse rappresenta una sfida considerevole. Gli studi genetici tradizionali sono spesso ostacolati da vincoli logistici e dall'impossibilità di elaborare rapidamente set di dati estesi.

La tecnologia di telerilevamento offre una potente alternativa, consentendo l’osservazione delle variazioni genetiche in vasti paesaggi. Tuttavia, l'integrazione e l'interpretazione dei voluminosi dati raccolti rimangono complesse.

Lo studio, pubblicato su Grass Research il 6 maggio 2024, dimostra la potente capacità dei dati spettrali di scoprire le strutture genetiche che sono alla base dei tratti fenotipici e dei loro adattamenti ambientali.

La ricerca conferma che i dati di telerilevamento svolgono un ruolo fondamentale nel raggiungimento di una fenotipizzazione sul campo ad alto rendimento. Satelliti e veicoli aerei senza equipaggio (UAV) sono stati utilizzati per raccogliere dati spettrali, che sono stati poi analizzati utilizzando metodi computazionali avanzati. Questo approccio consente la mappatura della diversità genetica e aiuta a identificare le basi genetiche dei tratti adattativi.

Vari tipi di dati di telerilevamento, compresi quelli ottenuti da telecamere nel vicino infrarosso (NIR) e nell'infrarosso a onde corte (SWIR), sensori iperspettrali, sensori di rilevamento e portata della luce (LiDAR) e sensori termici, sono stati determinanti nella valutazione dei tratti che indicano variazioni genetiche , come l'altezza delle piante, il contenuto di acqua nelle foglie e le risposte fisiologiche agli stress ambientali.

La capacità di monitorare queste variazioni su scala globale e in tempo reale fornisce dati critici che possono essere utilizzati per prevedere come le popolazioni vegetali potrebbero rispondere ai cambiamenti climatici, alla variazione dell'uso del suolo e ad altre pressioni ecologiche.

Secondo il ricercatore capo di questo studio, Xuebing Yan, "In sostanza, gli studi filogeografici offrono spunti teorici per comprendere i meccanismi genetici alla base della variabilità funzionale osservata nei dati spettrali telerilevati.

"Sfruttare i rapidi progressi tecnologici negli approcci di telerilevamento e fusione dei dati porterà a una nuova comprensione della diversità genetica delle piante e del significato funzionale dei tratti delle piante."

In sintesi, questo articolo di revisione fa luce sui progressi significativi nell’integrazione dei dati spettrali e dei modelli filogeografici per valutare le variazioni genetiche delle piante. Il futuro della ricerca sul telerilevamento offre prospettive promettenti per tradurre queste conoscenze scientifiche avanzate in applicazioni pratiche che migliorano le pratiche agricole, conservano le risorse naturali e gestiscono gli ecosistemi in modo efficace.

La continua evoluzione della tecnologia di telerilevamento supporterà sempre più la nostra capacità di salvaguardare e gestire in modo sostenibile la ricchezza biologica della Terra.