Penderia Boleh Dipakai: Alat Pengumpulan Data Baharu untuk Fenotaip Tumbuhan

Untuk menghadapi peningkatan permintaan makanan global, terdapat keperluan untuk meningkatkan hasil tanaman melalui fenotaip yang cekap. Fenotaip berasaskan imej optik telah membolehkan kemajuan yang ketara dalam pembiakan tumbuhan dan pengurusan tanaman, tetapi menghadapi had dalam resolusi dan ketepatan spatial disebabkan pendekatan bukan hubungannya.
Penderia boleh pakai menggunakan ukuran sentuhan menawarkan alternatif yang menjanjikan untuk pemantauan in situ bagi fenotip tumbuhan dan persekitarannya. Walaupun kemajuan awal dalam pertumbuhan tumbuhan dan pemantauan iklim mikro, potensi penuh penderia boleh pakai untuk fenotaip tumbuhan masih belum diterokai.
Pada Julai 2023, Plant Phenomics menerbitkan artikel ulasan bertajuk "Penderia Boleh Dipakai: Alat Pengumpulan Data Baharu untuk Fenotaip Tumbuhan." Tujuan kertas kerja ini adalah untuk meneroka keupayaan penderia boleh pakai untuk memantau pelbagai faktor tumbuhan dan persekitaran, menonjolkan resolusi tinggi, serba boleh dan invasif yang minimum, sambil menangani masalah sedia ada dan menyediakan penyelesaian.
Penderia boleh pakai menawarkan pendekatan revolusioner untuk fenotaip tumbuhan, mengatasi batasan kaedah bukan hubungan tradisional seperti pengimejan optik. Mereka menawarkan resolusi spatial yang tinggi, serba boleh dan invasif minimum, membolehkan pengukuran pelbagai fenotip tumbuhan seperti pemanjangan, suhu daun, penghidratan, biopotensi dan tindak balas tekanan.
Teknologi inovatif seperti tolok terikan boleh regangan dan penderia elektrod fleksibel menyesuaikan diri dengan pertumbuhan dan morfologi tumbuhan, memudahkan pemantauan dalam-situ masa nyata.
Tidak seperti pengimejan optik, penderia boleh pakai kurang terdedah kepada faktor persekitaran dan boleh memberikan data yang lebih tepat. Apabila memantau suhu dan kelembapan daun, penderia boleh pakai menggunakan sambungan wayarles dan bahan termaju untuk memberikan ukuran yang boleh dipercayai dan tepat.
Penderia dengan elektrod fleksibel memberikan kemajuan dalam mengukur potensi bio, meminimumkan kerosakan tumbuhan dan menyediakan pemantauan berterusan. Pengesanan tindak balas tekanan boleh dipertingkatkan dengan menggunakan penderia yang memantau tanda awal penyakit atau tekanan persekitaran, seperti sinaran ultraungu dan pendedahan ozon.
Penderia boleh pakai juga cemerlang dalam pemantauan alam sekitar, menilai faktor seperti suhu udara, kelembapan, cahaya dan kehadiran racun perosak. Penderia multimodal pada platform yang ringan dan boleh diregangkan mengumpul data masa nyata yang penting untuk memahami persekitaran mikro yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan.
Walaupun penderia boleh pakai mempunyai janji besar untuk fenotaip tumbuhan, mereka juga menghadapi cabaran seperti gangguan dengan pertumbuhan tumbuhan, antara muka pengikatan yang lemah, jenis isyarat terhad dan liputan pemantauan yang kecil. Penyelesaian termasuk bahan ringan, lembut, boleh renggang dan telus, serta teknologi ikatan termaju dan penyepaduan berbilang mod ukuran.
Memandangkan teknologi penderia boleh pakai terus berkembang, ia dijangka memainkan peranan penting dalam mempercepatkan fenotaip tumbuhan, memberikan cerapan yang lebih mendalam tentang interaksi tumbuhan-persekitaran.