Výskumný tím vedený prof. Klausom Mummenhoffom z Katedry botaniky Univerzity v Osnabrücku spolu so spoločnosťou seedalive GmbH, ktorú založil spoločne s Jensom Varnskühlerom, predstavil novú metódu rýchleho stanovenia klíčivosti osiva. Technológia umožňuje získať výsledky už za 3 až 4 hodiny, zatiaľ čo podľa metodiky ISTA si štandardné klíčivostné skúšky obilnín vyžadujú spravidla 7 až 14 dní.
Metóda je založená na dynamickom biochemickom bioteste, pri ktorom sa semená inkubujú v špeciálnom reakčnom roztoku. Počas prvých hodín imbibície dochádza v živých semenách k aktivácii metabolických procesov, ktoré vyvolávajú charakteristické farebné zmeny reakčného média. Tie sú následne digitalizované a vyhodnocované algoritmami strojového učenia, ktoré boli natrénované na veľkých súboroch referenčných klíčivostných skúšok. Výsledkom nie je iba odhad konečnej klíčivosti, ale aj hodnotenie vitality semien, rýchlosti klíčenia (germination velocity) a predikcia podielu normálnych klíčencov.
Podľa autorov technológia dosahuje veľmi vysokú reprodukovateľnosť a zároveň eliminuje subjektívne hodnotenie laboranta, ktoré je pri klasických papierových alebo pieskových testoch nevyhnutné. Celý proces je možné automatizovať pomocou pipetovacích robotov a digitálneho snímania mikrotitračných platní, čo výrazne zvyšuje priepustnosť laboratórií. V porovnaní so štandardnými skúškami deklaruje vývojový tím približne 99 % úsporu času aj energie.
Technológia bola pôvodne validovaná na repke olejnej, neskôr bola rozšírená na väčšinu hospodársky významných plodín. V súčasnosti je dostupná pre pšenicu, jačmeň, ovos, raž, tritikale, ale aj pre sóju, hrach, slnečnicu, repku a viaceré zeleninové druhy. Vývojári uvádzajú, že algoritmy boli trénované na údajoch z viac ako 15 botanických čeľadí, pričom systém je priebežne rozširovaný o ďalšie druhy.
Praktický význam novej metódy spočíva najmä v možnosti vykonávať rýchlu kontrolu kvality bezprostredne po zbere alebo počas kondicionovania osiva. Šľachtiteľské firmy, osivárske podniky aj laboratóriá tak môžu rozhodovať o ďalšom spracovaní jednotlivých partií prakticky v deň odberu vzorky, namiesto čakania niekoľkých dní až týždňov na výsledky klasických klíčivostných skúšok. To môže významne urýchliť logistiku, certifikáciu osiva aj obchodné rozhodovanie.
Vývoj technológie predstavuje jeden z najvýraznejších príkladov zavádzania umelej inteligencie do oblasti hodnotenia fyziologickej kvality osiva. Cieľom autorov je vytvoriť nový štandard rýchlej diagnostiky, ktorý bude kompatibilný s požiadavkami moderného, vysoko automatizovaného osivárskeho priemyslu.
Zdroj: International Seed Testing Association (ISTA)
