Ø¿Qué es PlantPhenomics?

La histología fenotípica de las plantas consiste en seleccionar los rasgos agrícolas ideales en condiciones desfavorables y estudiar las plantas a través de un sistema de análisis fenotípico.Desarrollo, actividad fisiológica, Estado de saludDisciplina. Este método utiliza medios técnicos integrales, que pueden evaluar dinámicamente la respuesta de estrés de las plantas y tienen ventajas de alta resolución temporal. Con la ayuda de una plataforma integrada de análisis de fenotipos vegetales de alto rendimiento, combinada con sensores de imagen, robótica y tecnología de visión por computadora, se pueden realizar pruebas dinámicas no destructivas de una variedad de rasgos vegetales. La evaluación del desempeño de las plantas bajo estrés abiótico mediante la detección de características fenotípicas como la tasa de crecimiento, la actividad fotosintética y la tolerancia a la temperatura es crucial para la detección de variedades con excelente resistencia al estrés.

Ø¿¿ cuáles son las técnicas fenotípicas?

RGBImágenestecnología:Toma imágenes en color que cuantifican las plantasParámetros morfológicos, como la altura de la planta, el área de la corona, el volumen, la inclinación de la hoja, etc.. además,También se puede analizarCambios de color de las hojas para detectar el envejecimiento de las hojas.

Fluorescencia de clorofila/.Imagen de fluorescencia multiespectraltecnología: medición de fluorescencia de clorofilaComo sistema ópticoII()PSII) medios de detección no invasivos activos que pueden utilizarse para monitorear el Estado fotosintético de las plantas y detectarlo en condiciones de estrésPSIIDaño funcional.La fluorescencia multiespectral es una indicación sensible del nivel metabólico secundario y el Estado de estrés.

Imágenes térmicas infrarrojastecnología:La medición de la temperatura de la Corona puede reflejar intuitivamente el mecanismo de regulación de los poros y la capacidad de disipación de calor de las hojas., por ejemploLa diferencia de temperatura de la Corona (es decir, la diferencia de temperatura entre el aire y las hojas) refleja la tolerancia de las plantas a la sequía y el estrés de alta temperatura..

Imágenes hiperespectralesTecnología: puede analizar finamente parámetros bioquímicos como el contenido de pigmentos, el Estado del agua y los niveles de nitrógeno en las plantas capturando información espectral de cientos de bandas continuas, proporcionando una perspectiva única para el diagnóstico temprano y no invasivo de la respuesta al estrés vegetal.

Además, también incluye3DEscaneo láserConstrucción tecnológica3Imágenes y datos de dimensión, etc. Colocación del sistema de imágenesPlataformas móviles、Cultivo de fuentes de luz、Pesar/.Riego、Monitoreo Ambiental、Potente software de control y análisis de datosEtc., ComposiciónHerramientas de análisis fenotípico automatizadas, inteligentes y de alto rendimiento.

ØTecnología ecológica de yiketai- - proporcionar soluciones profesionales y completas para el fenotipo vegetal

Yi Cotai es un profesional de la fluorescencia de clorofila/.Tecnología de imágenes de fluorescencia multiespectral, tecnología de imágenes hiperespectrales,Termo-RGBProveedores de productos como la tecnología de imágenes, dedicados a proporcionar soluciones avanzadas de sistemas fenotípicos para campos de investigación científica y aplicaciones, conPlantScreenTecnología de imágenes fenotípicas,PhenoTronPlataforma de análisis fenotípico,PhenoPlotLas plataformas de teleobservación cercana a la tierra, las fábricas vegetales digitales y otras series de productos tienen diferentes esquemas aplicables para diferentes escenarios, como laboratorios, invernaderos y campos.

Ø¿¿ aplicación práctica del fenotipo de yiketai? Tomando como ejemplo el estudio de la respuesta al estrés del trigo

Publicado en Agronomía".Investigar los efectos combinados de la sequía y el estrés térmico en el trigo en condiciones controladas mediante fenotipo dinámico basado en imágenes"Investigación, se adoptaPlantScreenLa técnica de análisis de imágenes fenotípicas de Alto Rendimiento realizó una evaluación integral de los efectos de la sequía, las altas temperaturas y su estrés compuesto en los cuatro genotipos de trigo nórdico paraSelección de variedades altamente tolerantes.

En el contexto del cambio climático, la sequía y el estrés por altas temperaturas se han convertido en los principales desafíos que afectan la producción de cultivos, por lo queSelecciónVariedades de trigo capaces de adaptarse a las condiciones climáticas adversas,síDirecciones clave en el campo de la cría y producción de cultivos.Debido aLas plantas han evolucionado una variedad de mecanismos fisiológicos y metabólicos adaptativos, y la sensibilidad de los diferentes genotipos al estrés varía. Un gran número de estudios han explorado en profundidad el mecanismo de respuesta fisiológica de los cultivos a un solo estrés. Sin embargo, el efecto combinado de los cultivos en múltiples coacciones abióticasdeLa reacción fue muy diferente.

En este estudio,Cuatro genotipos seleccionados en función de la sensibilidad térmica(tipo sensible al calor:LM19,SF1; tipo tolerante al calor:LM62,NS3(...). Los investigadores tienenPeríodo de labranzatrigoLas plantas fueron sometidas a cuatro tipos de tratamientos de estrés: Grupo de control, estrés por sequía, estrés por alta temperatura y acción combinada de sequía y alta temperatura.SequíaTratamiento16Cielo, alta temperatura y estrés compuestoTratamiento promedio11Días, después3Período de recuperación de días.a través dePlantScreenFenotipoSistema de análisisRGBSe evaluaron cuantitativamente las características morfológicas y fisiológicas de las plantas en las etapas tempranas, tardías y de recuperación del estrés.

1. Análisis morfológico..RGBImágenes)

Llevar la parte superior continua del trigo..vista superior) y lados..Vista lateral) imágenesMonitoreo, obtener una tasa de crecimiento relativa..RGR), el volumen de la planta y otros parámetros característicos, por lo que se analizan4Trigo de un genotipoDiferencias de crecimiento en diferentes condiciones de estrés.

2. Propiedades fotosintéticas (imágenes de fluorescencia de clorofila)

En la parte de monitoreo de imágenes de fluorescencia de clorofila del experimento, se diseñaron dos esquemas: el programa de medición de adaptación a la luz y el programa de medición de adaptación a la oscuridad y la curva de respuesta a la luz.PlantScreenEl sistema se completa automáticamente y se analizaFq'./ Fm'.()PSII eficiencia operativa)qL()PSII refleja la proporción de desarrollo del Centro y la adaptabilidad fotosintética de las plantas,Fv / Fm()PSII eficiencia cuántica óptica máxima(...),NPQ(enfriamiento por fluorescencia no fotoquímica, disipación de calor de reacción)Cambios en los parámetros de fluorescencia, obteniendo así diferencias en la respuesta de diferentes genotipos bajo diferentes tensiones.

Los resultados de la imagen de fluorescencia de clorofila muestran que,LM19yLM62Los genotipos son más sensibles al estrés por sequía tardíaV;Genotipo sensible al calorLa tolerancia al estrés térmico tardío es extremadamente baja;NS3Mantener un sistema de luz alto bajo estrés compuestoIIEficienciaTambién mostró una fuerte capacidad de fotosíntesis y recuperación en una sola etapa de coacción.Fv / FmNo hay diferencias significativas bajo el estrés de la sequía, lo que puede deberse a que el grado de coacción no es suficiente, lo que está en línea con las conclusiones de estudios anteriores sobre la sequía.

3. Estoma y transpiración (imágenes térmicas infrarrojas)

La temperatura de la Corona es una característica fisiológica importante que se puede utilizar para detectar genotipos sensibles al calor y resistentes al calor, ya que refleja la asimilación de dióxido de carbono y la regulación estomacal de la corona. Este estudio monitoreó la temperatura de la Corona de trigo a través de la tecnología de imágenes infrarrojas térmicas.

4. Verificación asistida por equipos portátiles

También se utiliza en el estudioel PolyPen RP410Medidor hiperespectral portátil yFP100()FP110El trigo se mide con un medidor de fluorescencia portátil (versión anterior)

el PolyPen RP410Se utiliza principalmente para obtener índices de vegetación que reflejen pigmentos vegetales, salud, etc., por supuesto, esto también se puede lograr mediante la configuración de unidades de imagen hiperespectral más funcionales en sistemas fenotípicos.FP100Se utiliza principalmente para comparar con los datos de imagen fenotípica.

El estudio también combinó datos como el agua del suelo y el contenido de clorofila para evaluar y analizar exhaustivamente las respuestas y mecanismos de estrés de diferentes genotipos de trigo, lo que demostró queNS3Es un genotipo tolerante, altamente adaptable y sobresaliente especialmente bajo estrés compuesto.SF1Tiene una buena tolerancia al estrés único, pero es sensible al estrés compuesto.LM19yLM62En la sequíaTardíoY bajo estrés compuesto, el rendimiento es pobre. FenotipoEnLa tecnología de imagen puede evaluar de manera efectiva y dinámica la respuesta del trigo a los complejos coacciones ambientales y proporcionar herramientas confiables para la cría..

Yiketai Ecological Technology Company tieneEcoTecnologíaLaboratorio, Centro de investigación de imágenes espectrales y tecnología de teleobservación de drones ySpectrAPPProyecto de aplicación innovadora de imágenes espectrales,¡El equipo técnico mencionado en el artículo, yiketai, está disponible, ¡ bienvenido a entenderlo!