Il utilise le génie génétique et l’intelligence artificielle pour détecter les dommages agricoles en tenant compte de l’insécurité alimentaire mondiale.
Des chercheurs de l’Université hébraïque de Jérusalem ont mis au point un nouveau système de capteurs moléculaires qui détecte les maladies nocives dans les plantes et les cultures vivrières, notamment les pommes de terre et les tomates.
La pomme de terre est devenue la troisième source alimentaire mondiale. La détection précoce du mildiou, qui a provoqué la famine irlandaise de la pomme de terre, pourrait contribuer à réduire l’insécurité alimentaire mondiale. La maladie est l’une des principales causes de perte de récoltes de pommes de terre et de tomates, coûtant environ 6,5 milliards de dollars en dommages annuels dans le monde.
Dans un article de couverture publié dans The Plant Journal, des chercheurs ont utilisé des méthodes de génie génétique pour produire de nouvelles variétés de pommes de terre qui produisent des protéines distinctives. Ces protéines agissent comme un capteur biologique qui peut être envoyé aux chloroplastes des cellules de la plante, où se produit la photosynthèse.
En utilisant des caméras sensibles capables de capter les signaux envoyés par le capteur, ils ont pu obtenir des informations spatiales sur l’ensemble de la plante. Les images ont permis de suivre l’état physiologique de la plante tout au long du développement du mildiou de la pomme de terre.
Hipsch a mené l’étude sous la supervision de Shilo Rosenwasser de l’Institut Robert H. Smith des sciences végétales et de la génétique agricole de l’Université hébraïque. Ils ont collaboré avec David Helman du département des sciences du sol et de l’eau de l’université, qui a développé un algorithme basé sur l’intelligence artificielle capable d’analyser les images fluorescentes, en distinguant les feuilles saines des feuilles infectées.
La recherche a également révélé que la protéine détectait les zones malades des feuilles même pendant les premiers stades invisibles. Une autre découverte suggère que les zones infectées par le mildiou sont caractérisées par une activité photosynthétique plus élevée par rapport au reste de la feuille. Cela indique comment le pathogène maintient et même améliore la productivité foliaire dans les premiers stades de la maladie pour « masquer » son développement dans la plante, selon les chercheurs.
« Le développement d’outils biotechnologiques avancés pour la détection précoce des maladies des plantes peut conduire à une future percée dans la recherche pour comprendre le processus de pathogénicité et minimiser les dommages agricoles », déclare Rosenwasser.
Cette recherche a été soutenue par la Fondation des sciences d’Israël (n° 827/17) et la fondation ICA en Israël.
Par JNS.org en anglais
