ØQu'est-ce que PlantPhenomics?

Phénotypomique des plantes est l'étude des plantes par un système d'analyse phénotypique, criblage des caractères agricoles idéaux dans des conditions défavorablesDéveloppement, activité physiologique, état de santéDisciplines. La méthode utilise des moyens techniques intégrés pour évaluer dynamiquement la réponse au stress des plantes, avec des avantages de haute résolution temporelle. Grâce à une plate - forme intégrée d'analyse phénotypique des plantes à haut débit, combinée à des capteurs d'imagerie, à la robotique et à la vision par ordinateur, il est possible d'effectuer des essais non destructifs dynamiques sur une grande variété de caractères végétaux. L'évaluation de la performance des plantes sous stress abiotique par criblage de caractéristiques phénotypiques telles que le taux de croissance, l'activité photosynthétique et la tolérance à la température est essentielle pour cribler les variétés qui résistent bien à l'adversité.

ØQuelles sont les techniques phénotypiques?

RVBImagerieTechnologiePour:Prendre des images couleur, plantes quantifiablesParamètres morphologiques tels que la hauteur de la plante, la surface de la canopée, le volume, l'inclinaison des feuilles, etc.. En outre,Peut également être analyséChangement de couleur des feuilles pour détecter le vieillissement des feuilles.

Fluorescence de la chlorophylle/Imagerie par fluorescence multispectraleTechnologie: mesure de fluorescence de la chlorophylleComme système de lumièreII(PSII), un moyen de détection non invasif de l'activité qui peut être utilisé pour surveiller l'état photosynthétique des plantes et détecter dans des conditions de stressPSIIDommages fonctionnels.La fluorescence multispectrale est une indication sensible du niveau métabolique secondaire et de l'état de stress.

Imagerie thermique infrarougeTechnologiePour:Mesure de la température de la Couronne, peut refléter visuellement le mécanisme de régulation des stomates et la capacité de dissipation thermique des feuillesComme par exempleLa différence de température de la canopée (c. - à - d. La différence entre la température de l'air et celle des feuilles) reflète la capacité des plantes à tolérer la sécheresse et le stress dû à la chaleur- Oui.

Imagerie hyperspectraleTechnologie: la capacité d'analyser finement les paramètres biochimiques tels que la teneur en pigments, le régime hydrique et les niveaux d'azote dans les plantes en capturant des centaines de bandes d'informations spectrales continues offre une perspective unique pour le diagnostic précoce et non invasif de la réponse au stress des plantes.

En outre, il contient3DBalayage laserConstruction Technique3Images et données dimensionnelles, etc. Combinaison de systèmes d'imageriePlateforme mobile、Culture de la source lumineuse、Pesage/Arrosage、Surveillance environnementale、Puissant logiciel de contrôle et d'analyse de donnéesEtc., CompositionOutils d'analyse phénotypique automatisés, intelligents et à haut débit.

ØTechnologie écologique yikotai– fournir des solutions professionnelles et complètes de phénotypage des plantes

Yikotai est Fluorescence professionnelle de la chlorophylle/Techniques d'imagerie par fluorescence multispectrale, techniques d'imagerie hyperspectrale,Thermo-RVBFournisseur de produits de technologie d'imagerie, etc., dédié à fournir des systèmes de phénotypage avancés pour la recherche scientifique et les domaines d'application, aPlantScreenTechniques d'imagerie phénotypique,PhenoTronPlateforme d’analyse phénotypique,PhenoPlotPlate - forme de télédétection proche de la terre, usine de plantes numérisées et d'autres séries de produits, pour différents scénarios tels que le laboratoire, la serre, le champ et d'autres ont différents programmes applicables.

ØYikotai phénotypes applications pratiques? Exemple de l'étude de réponse au stress du blé

Publié dans Agronomie« deÉtudier les effets combinés de la sécheresse et du stress thermique dans le blé dans des conditions contrôlées par le phénotypisme dynamique basé sur l'imageL’étude de », adoptéPlantScreenLes techniques d'analyse par imagerie phénotypique à haut débit ont mené une évaluation intégrée des effets de la sécheresse, de la chaleur et de leur stress composite sur quatre génotypes de blé nordique afin deFiltrer les variétés fortement tolérées- Oui.

Dans le contexte du changement climatique, la sécheresse et le stress lié à la chaleur sont devenus des défis majeurs affectant les rendements des cultures, de sorte quefiltrageVariétés de blé capables de s'adapter aux conditions climatiques difficiles,OuiOrientation ciblée dans le domaine de l'amélioration des cultures et de la production.En raison deLes plantes ont développé de nombreux mécanismes physiologiques et métaboliques adaptatifs, et il existe des différences dans la sensibilité des différents génotypes au stress. De nombreuses études ont exploré en profondeur les mécanismes de réponse physiologique des cultures à un stress unique. Cependant, les effets combinés des cultures sur de multiples stress abiotiquesdeLa réaction est très différente.

Dans cette étude,Dépistage de quatre génotypes selon la sensibilité à la chaleur(type sensible à la chaleur:LM19Et,SF1; type de tolérance thermique:LM62Et,NS3) et. Les chercheurs ontPériode de tallagebléLes plantes subissent quatre traitements de stress: contrôle, stress de sécheresse, stress de chaleur et combinaison de sécheresse et de chaleur.SécheresseTraitement16Jour, chaleur et stress composéTous traités11Jours, après3Jours de récupération- Oui.ParPlantScreenPhénotypeSystème d'analyseRVBLes caractéristiques morphophysiologiques des plantes ont été quantifiées au début, à la fin et pendant la période de récupération du stress.

1. Analyse morphologique (RVBImagerie)

Effectuer une pointe continue sur le blé (vue supérieure) et les côtés (vue latérale) imagerieSurveillance, obtenir un taux de croissance relatif (RGR), le volume de la plante et d'autres paramètres de caractère, donc l'analyse4Un blé génotype enDifférences de croissance dans différentes conditions de stress.

2. Propriétés photosynthétiques (imagerie par fluorescence de la chlorophylle)

La partie de surveillance de l'imagerie fluorescente de la chlorophylle de l'expérience, conçue avec un programme de mesure de l'adaptation à la lumière et un programme de mesure de l'adaptation à l'obscurité et de la courbe de réponse à la lumière, deux protocoles sont passés à différents moments de la journéePlantScreenAchèvement automatique du système, analyseFq« le/ Fm« le(PS2 efficacité opérationnelle),du qL(PSII reflète la proportion de développement du Centre, reflète la capacité d'adaptation de la photosynthèse des plantes),Fv / Fm(PS↑ efficacité photonique maximale) etEt,NPQ(extinction par fluorescence non photochimique, dissipation thermique de la réaction)Variation des paramètres isofluorescents, ce qui permet d'obtenir des différences dans la réponse des différents génotypes sous différents stress.

Les résultats de l'imagerie par fluorescence de la chlorophylle montrent que,LM19etLM62Le génotype est plus sensible au stress de la sécheresse tardive;Génotype de sensibilité thermiqueTrès faible tolérance au stress thermique ultérieur;NS3Système de lumière qui reste élevé sous contrainte CompositeIIefficacitéDans une seule phase de stress, il présente également une forte photosynthèse et la capacité de récupération.Fv / FmIl n'y a pas de différence significative sous le stress de la sécheresse, peut - être pas assez de stress, ce qui est conforme aux conclusions des études précédentes sur la sécheresse

3. Stomate et transpiration (imagerie thermique infrarouge)

La température de la canopée est une caractéristique physiologique importante qui peut être utilisée pour dépister les génotypes thermosensibles et thermorésistants, car elle reflète l'assimilation du dioxyde de carbone et la régulation STOMATIQUE de la canopée. Cette étude surveille la température de la canopée du blé au moyen de techniques d'imagerie infrarouge thermique.

4. Vérification assistée par appareil portatif

Également utilisé dans l'étudePolyPen RP410Instrument de mesure hyperspectrale portatif etFP100(FP110Version précédente) Un fluorimètre portatif a mesuré le blé

PolyPen RP410Il est principalement utilisé pour obtenir des indices de végétation reflétant des informations sur les pigments des plantes, la santé, etc. bien sûr, cela peut également être réalisé en configurant des unités d'imagerie hyperspectrale plus fonctionnelles dans un système phénotypique.FP100Il est principalement utilisé pour comparer les données d'imagerie phénotypique.

L'étude a également combiné des données sur l'humidité du sol, la teneur en chlorophylle et d'autres, afin d'évaluer et d'analyser la réponse au stress et les mécanismes de différents génotypes de blé.NS3Est un génotype tolérant, adaptable, qui se distingue notamment sous stress complexe.SF1Il y a une meilleure tolérance au stress unique, mais une sensibilité au stress composite.LM19etLM62Dans la sécheressePlus tardEt moins performant sous contrainte composite. PhénotypeDevenirComme la technologie peut évaluer efficacement et dynamiquement la réponse du blé aux stress environnementaux complexes, fournissant des outils fiables pour la sélection- Oui.

Yikotai ecotech aEcoTechLaboratoire, Centre de recherche en imagerie spectrale et télédétection par drones etSpectrAPPProjets d'applications innovantes en imagerie spectrale,Les équipements techniques mentionnés dans le texte, yikotai sont tous disponibles, bienvenue à savoir!