Virtual Reality (VR) i planteforedlingen

Graminor er en av hovedaktørene i et nytt forskningsprosjekt der målet er å ta i bruk nye teknologiske metoder som «Virtual Reality» for å effektivisere utviklingen av nye plantesorter. Utvikling av nye plantesorter er helt nødvendig for å øke matproduksjonen og for å gjøre jordbruket i stand til å takle nye plantesykdommer, produksjonsmetoder og produktkrav og kommende klimaendringer.

Utvikling av nye plantesorter er en arbeids – og tidkrevende prosess med store datamengder som registreres og analyseres. I prosjektet skal en ved hjelp av banebrytende og nyskapende teknologiske løsninger som «Virtual Reality» (VR), Genomisk Seleksjon (GS) og Hyperspektrale bilder utvikle metoder for å bringe åkeren/forsøksfeltene til den menneskelige vurderingen gjennom en VR brille. Målet med dette er å effektivisere arbeidet, samt øke presisjonsnivået med å utvikle nye plantesorter. Prosjektet har tittelen:  «Reliable and efficient high-throughput phenotyping to accelerate genetic gains in Norwegian Plant breeding (virtual phenomics) « og er et firårig prosjekt finansiert av Forskningsmidler for jordbruk og matindustri. Deltakerne er nasjonale og internasjonale aktører som skal jobbe sammen på tvers av fagområder. Prosjektet har oppstart i mai 2017.

Planteforedling

Dagens tradisjonelle planteforedling starter med to «foreldre» med ønskede egenskaper som er genetisk ulike– for eksempel en hvetesort  med høy avling og en med god sykdomsresistens – krysses. Ved kryssing overføres pollen (pollinering) fra en plante over til en annen plante. Avkommet blir deretter valgt ut etter ønskede egenskaper og testet. Formålet ved en slik krysning er å kombinere flere verdifulle egenskaper, f. eks. innføre sykdomsresistens i en ellers god sort på avling. Utvelgelsen er en tidkrevende prosess. De nye linjene (potensielle nye sorter)  sås ut, og over flere år blir egenskaper som; avlingsnivå, sykdomsresistens, høyde, legde, tidlighet med mer observert og registrert. Disse observasjonene og registreringene gjøres i felt gjennom vekstsesongen. I tillegg til å være arbeids- og tidkrevende så vil observasjoner og registreringer være «øyeblikks» relatert. Det er liten mulighet for å gå tilbake i tid i feltene.

Planteforedlere gjør mange observasjoner og registreringer i løpet av en vekstsesong.

Nye teknologisk løsninger for raskere planteutvikling

I «Virtual Phenomics» prosjektet er et av målene å utvikle spesialbygde droner og kameraløsninger som skal filme og ta bilder av nye potensielle plantesorter i forsøksfeltene. Bildene skal omdannes til 3D skisser som legges inn i en dataplattform. Planteforedleren kan da ta på seg en «Virtual Reality (VR)» brille og gå igjennom åker og forsøksfelt når han/hun måtte ønske å registrere og analysere observasjonene (fenotypiske data). Med VR brillen kan planteforedleren gå ut i åkeren opptil flere ganger, zoome inn og ut og også gå tilbake i tid for å gjøre observasjoner på nytt. Det er også mulig for flere personer å «gå inn» i samme åker på samme tidspunkt i den virtuelle plattformen.  Dette vil gjøre observasjoner og registreringer mer nøyaktige og presise og vil igjen øke fremgangen i de ønskede egenskapene som for eksempel resistens mot sykdom.

Nasjonale og Internasjonale prosjektpartnere i «Virtual Phenomics»

Ansvar for koordinering av prosjektet er hos Norges Miljø- og Biovitenskapelige Universitet (NMBU) ved Morten Lillemo. Morten Lillemo har i mange år drevet med forskning relatert til utvikling av nye hvetesorter og vært delaktig i flere internasjonale prosjekter. Med seg på laget fra NMBU har han med seg Pål Johan From som har utviklet landbruksroboten Thorvald og Ingunn Burud som er ekspert på hyperspektrale bildeanalyser. Fra Graminor er det FOU leder Muath Al Sheik og hveteforedler Jon Arne Dieseth som vil være de mest sentrale bidragsyterne inn i prosjektet, men også de andre foredlingsprogrammene på korn (bygg og havre) vil være involvert. Administrerende Direktør i Graminor ; Idun Christie er leder av styringsgruppa i prosjektet.  Utvikling av droner, kameraløsninger og innholdet i en virtuell sotftware plattform vil Hamar selskapet Making View AS stå for. Making View har flere års erfaring med produksjon av innhold, dvs. film, bilder med tekst og lyd , til VR brille.

CIMMYT (International Maize and Wheat Improvement Center) er et planteforedlingsselskap i Mexico som siden 1950 årene har jobbet med å utvikle produktive og bærekraftige mais- og hvetesorter til bruk i jordbruket over hele verden. CIMMYT er verdensledende i å koble nye genteknologiske metoder med fenotypiske data og utvikle statistiske modeller for å bruke dette i planteforedlingen. Boston University i USA vil bidra med ny teknologi for høy-oppløselig 3D modeller og «big data»  prosessering.