作为植物结构的基本组成部分，根系在应对生物和非生物胁迫方面发挥着关键作用。其形态建成和早期发育的无损动态监测，对基础研究和育种应用均具有重要意义。

近日，中国科学院遗传与发育生物学研究所联合西北农林科技大学、崖州湾国家实验室、浙江大学、慧诺瑞德宏表型实验室等单位在The Crop Journal在线发表了题为“HTPRootSlides: A high-throughput phenotyping platform for crop root germination dynamic screening”的研究论文。该研究开发了一种名为HTPRootSlides的高通量根系表型平台，用于作物根系萌发动态的测量。该平台能够高通量、长时间序列的采集根系早期萌发图像，并通过集成图像处理软件自动提取数十种根系表型参数，生成数据报表，显著降低了育种工作者获取根系表型信息的难度。

图1 HTPRootSlides 的结构与工作原理

实验阶段通过采集大豆、玉米、水稻和小麦的根系表型，验证了HTPRootSlides的应用价值。结果表明，该平台能够以小于1小时的时间分辨率、每次每次运行141个根盒的通量，精准捕捉根系生长动态。在长期观测期间，HTPRootSlides 始终保持着卓越的成像质量、高保真的根系结构表征以及可靠的表型性状量化。体现了该平台在关键的早期发育阶段捕捉精细尺度动态形态特征的卓越能力。

图2 图像采集和根系表型量化结果
（A）四种作物时间序列图像。（B）根系分布深度时间序列图。（C）大豆、玉米、水稻和小麦根系体积时间序列图。

根系生长过程

图3 根系分割输出及分割性能评估
（A）不同复杂条件下的根系分割结果（a）原始图像（b）分割后的图像（c）根系二值图像（B）每个类别的语义分割性能指标

HTPRootSlides 平台通过同步实现高精度根系表型分析与大样本实验能力，为植物研究中的方法学空白提供了切实可行的解决方案。未来，该平台有望成为研究人员实时监测根系动态、精准量化表型性状并实现实验规模扩展的高效工具。

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