Wurzelsysteme (RS) sind hervorragende Kandidaten, um zur Entwicklung neuartiger trockenheitstoleranter Sorten beizutragen ihre Schlüsselrolle bei der Wasseraufnahme und ihre phänotypische Plastizität. Funktional-strukturelle Wurzelsystemmodelle (FSRSM) sind in der Lage, die Wasserbewegung von der Wurzel bis zum Spross numerisch zu simulieren. Die daraus resultierenden Silico-Versuche in mehreren Umgebungen ermöglichen es, den Wasserstress abzuschätzen, den die Pflanzen in jeder Umgebung spüren.

In einem neuen Papier veröffentlicht in in silico Plants, Dr. Félicien Meunier von der Université catholique de Louvain und Kollegen präsentieren MAize Root System Hydraulic Architecture Solver (MARSHAL). Dieses effiziente und benutzerfreundliche Berechnungstool koppelt ein Wurzelarchitekturmodell (CRootBox) mit schnellen und genauen Algorithmen des Wasserflusses durch hydraulische Architekturen und Parameterberechnungen im Anlagenmaßstab.

„Unsere frühere Arbeit hat gezeigt, dass genaue Wasserströmungsgleichungen in einer hydraulischen Architektur eines Wurzelsystems eine bessere Genauigkeit bieten als bestehende Methoden. Die Implementierung in ein bestehendes FSRSM überbrückte die Lücke zwischen lokalen Wurzelmerkmalen und hochskalierten hydraulischen und architektonischen Parametern der Pflanze“, sagte Meunier.

Um das Potenzial des Werkzeugs zu veranschaulichen, generierten die Autoren kontrastierende Mais-Hydraulikarchitekturen, die sie mit architektonischen und hydraulischen Beobachtungen des Wurzelsystems verglichen. Die beobachtete Variabilität dieser Merkmale wurde durch Modell-Ensemble-Läufe gut erfasst.

Der MARSHAL-Code wird unter einer Open-Source-Lizenz veröffentlicht und ist verfügbar als:

Alle relevanten Informationen finden Sie auf der MARSHAL-Website: https://marshal-root.github.io/27