阿拉比卡咖啡（Coffea arabica L.）的突变育种为育种和遗传研究提供了一种诱导新型遗传变异的强大工具。突变育种计划的成功在很大程度上取决于筛选目标性状的大型群体的能力。此外，还需要在单株水平上准确记录诱导突变体的性状。全面的表型分析需要在作物生长周期和后续世代中测量和跟踪感兴趣的性状。因此，无论是在单株水平还是在群体水平上，高效、准确的数据收集和性状记录都是至关重要的。近年来，人们开发了各种高通量植物表型平台。然而，这些平台通常都是专有的，并且/或者需要昂贵的基础设施。在本文中，我们将介绍如何使用Field Book和ImageJ这两个公共领域的软件工具，对温室种植的阿拉比卡咖啡突变群体进行表型分析和记录其生长和产量性状。本文介绍了通过 EMS 和γ射线诱变诱导的 M1 和 M2 突变体表型的示例数据。我们进一步证明了如何利用这些工具来量化突变体和非突变对照的冠层。这些工具可以更广泛地应用于其他视觉表型，包括植物或组织对生物或非生物胁迫的反应。使用免费、开放的工具将电子数据记录与图像处理结合在一起，可以大大提高筛选大型突变体群体的数据收集效率、精度和速度，尤其是在资源有限的情况更为受用。

图1 咖啡突变体的发育阶段。(a) 咖啡幼苗长出 4-5 片真叶，准备移植。在移植前，可记录叶片数量、冠层大小和叶片尺寸（叶长和叶宽）等性状的数据。(b) 移植后六个月左右在花盆中培育的突变植株。可以测量包括植株高度在内的生长性状，以监测植株的生长情况。

图2 从 Field Book 应用程序中导出的咖啡突变种群数据文件的截图。该文件以 Excel 文件 (csv) 的形式获取。

图3 播种五个月后的 M2 幼苗。在幼苗发育的早期阶段就发现了异常表型。红圈内的幼苗表示叶片形状异常。白色圆圈内的幼苗叶片发黄，表明叶绿素缺乏。

图4 （a）带有三个支撑架的相机支架。（b）相机固定在一个位置，以拍摄所有图像。（c）经过适应的盆栽幼苗准备移植。

图5 使用固定相机设置拍摄的 M1 幼苗图像示例，用于 ImageJ 分析

图6 使用ImageJ分析图像的步骤示意图。（a）ImageJ软件菜单栏。（b）ImageJ软件logo。（c）待导入的幼苗图片，导入软件进行分析。（d）从花盆内径(100mm)处绘制的校准线。（e）用滑块调整覆盖幼苗的红色像素。（f）第一个带噪声的图像分析输出。（g）去噪后输出。

图7 用不同剂量的 EMS（%EMS）和伽马射线（灰度-Gy）处理的咖啡 M1 群体的表型变异示例数据。 (a) 种植三年后测量的植株高度。(b) 从叶柄到先端测量的叶长。(c) 在叶片最宽处测量的叶宽。 (d) 根据 Unigarro-Muñoz 等人的研究，基于叶长和叶宽的测量结果，使用异计量模型估算的叶面积（ELA），ELA = 0.99927*(L*(- 0.14757 + 0.60986*W))。