Ein Forscher am Herbert College of Agriculture der University of Tennessee hat eine Kartoffelpflanze entwickelt, die Gammastrahlung erkennen kann und so ohne komplexe Überwachungstechnologien zuverlässige Hinweise auf schädliche Strahlungswerte liefert.
Ph.D. Der Student Rob Sears entwickelte die Pflanze, die auch als Phytosensor bekannt ist, um hohe Strahlungswerte durch wechselnde Blattfluoreszenz anzuzeigen. Wenn sie Gammastrahlung ausgesetzt werden, erzeugen die Blätter der Pflanze ein grünes Leuchten, was präzise Warnungen ermöglicht, die über weite Entfernungen sichtbar sind. Da Kartoffeln auf der ganzen Welt sowohl in gastfreundlichen als auch in widrigen Klimazonen angebaut werden, sind sie die ideale Pflanze für die Forschung sowie für die eventuelle Masseneinführung der entwickelten Sorten.
Sears sagt, dass sich Kartoffeln durch Knollen im Boden vermehren, sich über verschiedene Gebiete ausbreiten und dabei genetisch identische Nachkommen hervorbringen, die konsistente Ergebnisse liefern.
„Kartoffeln sind sehr widerstandsfähig und können sich hervorragend an unterschiedliche Umgebungen anpassen und vermehren. Sie haben auch komplexe Reaktionen, die oft spezifisch auf einen Umweltstressor reagieren, was sie zu idealen Meldern von Bedingungen wie Gammastrahlung macht. Meine Forschung zielte darauf ab, diese Reaktionen sichtbar zu machen und.“ Schon aus der Ferne sichtbar und als natürliches Warnsignal für schädliche Strahlung, ohne dass mechanische Sensoren erforderlich sind.
Da die Kernenergie weiterhin weltweit genutzt wird, besteht ein erhöhter Bedarf an wirksamen und leicht zugänglichen Methoden zur Strahlungsdetektion. Da Phytosensoren erschwinglich, leicht zu interpretieren und keiner mechanischen Wartung bedürfen, haben sie das Potenzial, die Sicherheit und das Wohlbefinden von Arbeitern und Bewohnern zu verbessern, die sich in unmittelbarer Nähe von Strahlungsquellen aufhalten.
„Es ist eine lohnende Erfahrung zu sehen, wie sich die grundlegende Strahlenbiologie, die ich studiert habe, in ein technisches biologisches Gerät verwandelt, das das Potenzial hat, die zukünftige Strahlungsüberwachung zu beeinflussen“, sagt Sears. „Darüber hinaus zeigen Phytosensoren das Potenzial der synthetischen Biologie, Pflanzen als ‚Geräte‘ zu entwickeln, die nicht nur Auswirkungen auf die Landwirtschaft haben, sondern auch wertvolle Werkzeuge zur Erhöhung der Sicherheit unserer Umwelt bieten.“
Von seinem Ph.D. Laut Sears wäre das Forschungsprojekt ohne die Ausbildung und Erfahrung, die er während seines Studiums am Herbert College of Agriculture erworben hat, sowie ohne die Unterstützung von Neal Stewart, Professor an der UT-Abteilung für Pflanzenwissenschaften, und Scott Lenaghan, Professor an der UT, nicht möglich gewesen Department of Food Science, die beide als Fakultätspartner an der Studie beteiligt waren. Sears wird im Dezember 2023 seinen Abschluss machen und er freut sich darauf, die Welt um ihn herum durch die Entwicklung biotechnologisch hergestellter Pflanzensorten weiterhin zu verbessern.