Když se spojí nejmodernější technologie a špičkové vědecké know-how, začnou se dít velké věci.

Brněnská biotechnologická firma Photon Systems Instruments (PSI) vyvíjí high-tech fenotypizační systémy pro výzkum rostlin a řas, které používají vědci na prestižních univerzitách po celém světě, ale i astronauti ve vesmíru.

Například přístroj FluorPen od vývojářů z jihomoravské firmy PSI se už tři roky používá na mezinárodní vesmírné stanici, kde s jeho pomocí astronauti zjišťují, jak rostliny prospívají a jak jejich zdraví ovlivňuje gravitace nebo kosmické záření.

Letos je firma PSI již podruhé součástí české expozice na světové výstavě EXPO v Dubaji. Tentokrát se však prezentuje spolu s mezinárodním výzkumným centrem CEITEC Masarykovy univerzity (MU).

Mezinárodní spolupráce

Vývojáři biotechnologií z firmy PSI aktivně spolupracují s vědci ze Středoevropského technologického institutu CEITEC působícími v oblasti genomiky a proteomiky rostlinných systémů.

CEITEC je se svými supermoderními laboratořemi nejen významným výzkumným centrem v Jihomoravském kraji, ale postupně se stává respektovaným hráčem i na mezinárodní úrovni.

Díky moderní technologii fenotypizace, kterou firma PSI vyvíjí, dokážou vědci z institutu CEITEC určit, jak se rostliny cítí a co právě potřebují.

Automatizovaná fenotypizace rostlin slouží k popisu znaků a vlastností rostlin v závislosti na prostředí, což je velmi významné pro hledání nových odrůd hospodářských plodin, ale i pro vývoj ochranných a biostimulačních přípravků, technologií a agronomických postupů.

Tato jedinečná technologie umožňuje vědcům rozumět jemné a zároveň fascinující řeči rostlin.

„Rozumět řeči rostlin pro nás znamená být v harmonii s rostlinami, rozumět jejich zdraví, jejich náladám, a tomu, jak se cítí v danou chvíli v daných podmínkách. Rostliny jsou opravdu důležité pro planetu a pro život na Zemi.

Všichni živí tvorové na této planetě potřebují rostliny k životu – díky rostlinám můžeme dýchat, díky rostlinám máme potravu, rostlinami se živí zvířata, díky rostlinám si můžeme postavit obydlí nebo nábytek,“ vysvětluje důležitost svých technologií pro lidstvo Martin Trtílek, zakladatel a výkonný ředitel společnosti PSI.

„Díky sofistikovaným fenotypizačním zařízením, které jsou vyvinuty tak, že umožňují pěstování rostlin za přesně nastavených podmínek, můžeme sledovat, jak se rostlinám daří a jak reagují na změny.

Přístroj nám umožňuje zaznamenávat výzkumná data v různých časových rozpětích, od hodin až po týdny nebo dokonce měsíce, a následně tato data analyzovat.

A to vše neinvazivně, bez poškození nebo dokonce dotyku rostliny,“ říká vědecký ředitel institutu CEITEC MU Karel Říha.

„Jižní Morava je silným hráčem v biotechnologiích orientovaných na zemědělství díky dobře zavedené vědecké a technologické spolupráci mezi institutem CEITEC a společností PSI. Tato spolupráce zapustila tak hluboké kořeny, že jsme společně založili unikátní Českou platformu rostlinné fenotypizace, která nedávno na základě mezinárodního hodnocení byla doporučena vládě k zařazení mezi národní výzkumné infrastruktury, což se stává jen výjimečně,“ dodává Jiří Nantl, ředitel výzkumného institutu CEITEC MU.

Jak funguje fenotypizační platforma

Fenotypizační platformu si můžete představit jako moderní linku pro údržbu rostlin. Rostliny se zde pohybují v květináčích s pomocí integrovaných robotických řešení, bez lidského zásahu.

Jednotlivé květináče v přepravních discích jsou přenášeny na běžícím pásu od kultivačních oblastí směrem k zobrazovacím jednotkám a zavlažovacím stanicím.

V zavlažovací stanici je změřena a zaznamenána skutečná hmotnost rostliny, aby zařízení následně přidalo přesné množství vody potřebné pro její optimální růst.

Digitální data o rostlinách jsou získávána pomocí speciálních scannerů shora, ale také z několika úhlů bočních pohledů.

Led lampy umístěné nad květináči simulují sluneční světlo a lze je upravit podle potřeby tak, aby simulovaly různou denní dobu, požadovanou intenzitu světla a ideální světelné spektrum. Díky fenotypizaci vědci ví, jak se každá rostlina v daný okamžik cítí.

Zjednodušeně tedy toto zařízení slouží jako překladač řeči rostlin, který nám říká, zda rostliny v daný moment pociťují stres nebo jsou spokojené.

Na tvorbě výsledného konceptu expozice jsme spolupracovali se studiem STEEZY, které se pak postaralo i o následnou realizaci.

Návštěvník expozice je vtažen do děje pomocí velké obrazovky, která se nachází za fenotypizačním zařízením a ze které k němu promlouvá zkoumaná rostlina.