近日，易科泰模塊式植物表型系統(tǒng)已完成安裝調(diào)試和理論及操作培訓，正式交付四川省農(nóng)業(yè)科學院水稻高粱研究所，應(yīng)用于水稻、高粱等農(nóng)作物的耐高溫、耐旱育種研究。

　　該模塊式表型系統(tǒng)具備：

　　1.FluorCam葉綠素熒光成像單元：

　　內(nèi)置Fv/Fm、Kausky誘導效應(yīng)、Quenching、Light curve等程序，可對植株、葉片、果實進行脈沖調(diào)制式葉綠素熒光成像測量，得到50多個葉綠素熒光參數(shù)，反應(yīng)植物光合代謝狀態(tài)對環(huán)境變化的響應(yīng)。同時具備PAR吸收和NDVI測量功能，描述植物的可見光利用效率和光合活性。此外還具備GFP測量功能。上述測量功能都可得到參數(shù)數(shù)值、動態(tài)變化曲線、參數(shù)2D圖像，靈敏、早期和全面的反應(yīng)植物生理狀態(tài)對生物脅迫和非生物脅迫的響應(yīng)，極大的加速抗逆作物育種進程。

對桂樹葉片進行干旱處理（離體12小時），將其和對照葉片（新鮮摘取）同時進行測量：

左圖：左側(cè)為對照，右側(cè)為干旱處理葉片，肉眼無法看到明顯差異；

中圖：NPQ圖像，干旱葉片的參數(shù)值為0.46，對照為0.82，差異顯著；干旱導致葉片光保護能力損傷，因而NPQ顯著降低；

右圖：PAR吸收圖像，干旱處理結(jié)果值為0.83（右側(cè)），對照值為0.90（左側(cè)），干旱脅迫導致植物光吸收能力下降。

左圖：運行Light Curve光響應(yīng)曲線測量程序，ETR（電子傳遞速率）曲線顯示干旱葉片光飽和點低于對照，認為其光合能力下降

右圖：FluorCam軟件可對圖像結(jié)果的像素參數(shù)值進行定量分析，右圖為干旱和對照葉片在各個qN范圍內(nèi)的面積對比

　　2.多光譜熒光成像單元

　　多光譜熒光成像功能所得到520、740、440、690nm熒光值及其相互比值，反應(yīng)植物葉綠素含量的變化及次生代謝物的積累，從而評估植物的脅迫程度及防御機制的激活。

多光譜熒光測量，自左向右分別是F740/F440、F740/F520、F520、F440成像：左側(cè)為對照，右側(cè)為干旱葉片，都呈現(xiàn)明顯差異。

　　3.PhenoPlot?輕便型作物/植物表型成像分析系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)由輕便型掃描臺架和成像單元組成，成像單元沿臺架進行樣帶式掃描成像，高度可調(diào)，可用于實驗室和野外原位（in-situ）成像測量分析。PhenoPlot^?可選配葉面溫度、葉面濕度、莖流、莖桿生長、果實生長、葉片葉綠素熒光監(jiān)測、高光譜成像測量等功能，本系選配的為RGB和紅外熱成像掃描成像功能。

　　植物在高溫、干旱等環(huán)境變化下，基于氣孔開閉、蒸騰作用等的水分利用機制對其抗逆能力至關(guān)重要，并直接影響葉片表面溫度。紅外熱成像則可對植物葉片、植株、冠層等溫度進行2D成像測量，作為溫度調(diào)節(jié)機制和水分利用效率評估的重要參數(shù)。系統(tǒng)同時具備RGB成像功能，用于紅外熱成像圖的植物蒙板以及形態(tài)分析。

PhenoPlot^?RGB成像、紅外熱成像、形態(tài)學和溫度分析功能展示。樣品為木耳菜。

左圖：正常光強（a）和高光處理（b）下擬南芥紅外熱成像測量結(jié)果；材料為不同濃度NaCl處理3天后的擬南芥。

高光和正常光照下，樣品溫度2D圖像和參數(shù)值都呈現(xiàn)明顯差異，同時NaCl濃度越高，植株表面平均溫度越高。

右圖：不同濃度鹽處理的擬南芥在突然高光下的溫度變化。NaCl濃度越高，溫度上升越急劇，穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度越高。

引自：Orzechowska, A.; Trtílek, M.; Tokarz, K.M.; Szyma′nska, R.; Niewiadomska, E.; Rozp ?adek, P.; W ?ator, K. Thermal Analysis of Stomatal Response under Salinity and High Light. Int. J. Mol. Sci. 2021, 22,4663.https://doi.org/10.3390/ijms22094663

　　4.PlanTherm PT100植物熱耐受性測量儀

　　該系統(tǒng)基于離子滲透法，通過同步測量升溫過程中的植物離子析出（電導）拐點與葉綠素熒光動態(tài)曲線，能夠簡便、快速、全面地評估植物的熱耐受性。應(yīng)用離子滲透法評估植物的熱耐受特性起始于1930年并且應(yīng)用廣泛，PT100的創(chuàng)新之處在于：測量細胞膜穩(wěn)定性指標電導率的拐點溫度的同時，測量表征光合系統(tǒng)穩(wěn)定性的葉綠素熒光強度拐點。對比傳統(tǒng)方法測量過程為幾個小時，PT100實驗過程只需25分鐘；而且，PT100的連續(xù)測量方式更為穩(wěn)定和準確。

　　北京易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供植物生理生態(tài)與表型研究全面技術(shù)方案：

　　●FluorPen/AquaPen手持儀葉綠素熒光儀?

　　●FluorCam葉綠素熒光成像系統(tǒng)

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