Danske forskere med vill idé: La oss genmanipulere plantefarger for å løse ugressproblemet!
Det vil gjøre det lettere for roboter å fjerne ugress uten sprøytemidler.
Ved å endre genene i planter slik at de skifter farge, kan AI-styrte lukeroboter få hjelp til å identifisere ugress.
Det er en rask oppsummering av en idé som Michael Broberg Palmgren fra Københavns Universitet og hans to kolleger nettopp har publisert i tidsskriftet Trends In Plant Science.
– Hvis det fungerer, kan man bli kvitt ugresset uten å sprøyte med kjemikalier og uten å rive opp ugresset manuelt, for ugress og matplanter ser ofte ganske like ut, sier Michael Broberg Palmgren, professor ved Institut for Plante- og Miljøvidenskab.
Løsningen på fremtidens ugressproblemer kan derfor være en kombinasjon av genmanipulering og lukeroboter som fjerner alt annet enn den ønskede varianten.
Det mener i hvert fall forskerne som har presentert tankene sine i en såkalt scientific opinion-artikkel, der det er rom for ville ideer og tankeeksperimenter.
Men hvorfor er det relevant å endre genene matplantene?
Fra ugress til avling
Det handler om fremtidens avlinger.
De vi har i dag, er ikke motstandsdyktige mot klimaendringene, forklarer Michael Broberg Palmgren.
Han forsker på nye planter som kan takle tørke, salt og andre forhold som følger med klimaendringene.
Det finnes planter som trives i de fleste miljøer. Så kanskje maten vår skal finnes blant de ville og hardføre plantene som tidligere ble betraktet som ugress?
– I naturen finnes det for eksempel en slektning av hvete som kalles hvetegress. Den trenger ikke sås på nytt år etter år, for den har dype røtter som kan ta opp næring selv i tørre somre, sier Palmgren.
Hvis vi velger å dyrke hvetegress, vil en naturlig del av prosessen være å endre plantens gener.
– Vi kan gi hvetegresset større frø og hindre at det mister kornet som vi bruker til mat, akkurat som hveten vi har i dag, forklarer Palmgren.
Det som tidligere var ugress, eller i det minste ville planter, er nå skreddersydde, men hardføre, matplanter.
Problemet er å skille mellom flerårig hvete og andre gressarter som vokser vilt.
Det er her vi kommer til den andre delen av forskernes tankeeksperiment.
Liten mutasjon med stor effekt
Det er nemlig mulig å endre plantegener slik det blir enklere for roboter å kjenne dem igjen. Man kan for eksempel endre plantens farge, form eller struktur.
Det høres kanskje meningsløst ut, men ifølge Michael Broberg Palmgren er det ingen fare for blått eller sjokkrosa hvetemel.
– Det kan være noe så enkelt som å gi stilken en rødlig farge eller endre mengden dun. Det er ikke noe vi som forbrukere vil legge merke til, sier han.
– Vi vil gjerne ha tilbakemeldinger på ideen før vi begynner å utvikle den videre. Som med alt annet kan det høres veldig bra ut i teorien, men så dukker det opp problemer som man ikke hadde tenkt på.
Mest lest
Tanker fra to agronomer
Vi har spurt Birte Boelt og Rasmus Nyholm Jørgensen fra Aarhus Universitet om planene. Begge to forsker på agroøkologi.
Birte Boelt, som er professor ved Aarhus Universitet, er tilhenger av å hente inn flere ville planter.
– Jeg er helt sikker på at vi må gå tilbake til ville slektninger for å finne de egenskapene vi trenger i fremtiden, sier hun.
– Siden klimaet og vekstforholdene endrer seg, er det spennende å introdusere nye egenskaper i planter eller gjøre nye arter dyrkbare, sier hun, men påpeker at det er langt igjen før vi får se hvetegressmel i butikkhyllene.
De nye artene må nemlig først gjennom en godkjenningsprosess.
Det kan være bedre å ta inn gener fra ville slektninger til de plantene vi bruker i da.
– Det kan være ville hvetetyper som har egenskaper som vi kan bruke til å forbedre hveten vår. Mange forskere er for eksempel på jakt etter sykdomsresistens, sier Boelt.
Rasmus Nyholm Jørgensen, agronom og seniorkonsulent ved Aarhus Universitet, ser muligheter i å gjøre plantene «mer fristende for nytteinsektene», slik at de foretrekker å hjelpe dem i stedet for ugresset.
– Det ville være spennende å jobbe med å få matplantene til å samarbeide bedre med naturen, sier han.
Kan det oppstå krysninger ved et uhell?
Spørsmålet om det er fornuftig å gi planter blå, røde eller lilla farger, slik at robotene kan skille dem fra ugresset.
Her er de to forskerne mer skeptiske.
Det er for eksempel vanskelig å hindre at dyrkede og ikke-dyrkede planter pollinerer hverandre, forklarer Rasmus Nyholm Jørgensen:
– Hvordan kan du sikre at genene i den ene ikke smitter over på den andre? Da får ugresset en farget stilk og så er du like langt.
– Da må man finne en måte å sterilisere matplantene på, slik at den ikke kan reprodusere seg, men det kan være upraktiske for bøndene, påpeker Jørgensen.
Lukeroboter kan være blinde for egenskaper
Ifølge Jørgensen er det allerede en rivende utvikling av lukeroboter. Hindringen er at robotene bare kan fjerne det de kan gjenkjenne.
– Det hender ofte at man ikke kan se de egenskapene som avgjør om en plante er et ugress. Det kan for eksempel være en snegle som soler seg på den fargede stilken. Da greier ikke roboten å kjenne igjen planten.
Jørgensen er tilhenger av såkalt presisjonssåing, der maskinene vet nøyaktig hvor en plante er sådd og fjerner alt rundt den.
– Men hvis det av en eller annen grunn ikke vokser noe på det stedet, får ugresset en sjanse til å vokse. På denne måten finnes det ingen metode som er 100 prosent perfekt.
Referanse:
Pedro M.P. Correia, Michael Palmgren mfl.: De novo domestication: what about the weeds?. Trends in Plant Science, 2024. (Sammendrag) DOI: 10.1016/j.tplants.2024.03.001
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.
