北欧五国的耕地位于全球最北端，其农业生产面临着生长期短、日照时间长和作物抗寒性要求高等诸多挑战。同时，气候变化也增添了微旱、涝害和病虫害向北扩张等一系类风险。因此，该地区种植的作物不但要适应北欧特有的生长环境，还要能够有效应对未来可能发生的气候变化问题。为了满足上述要求，需对适应于北欧的作物品种、性状进行针对性研究，特别是北欧独有的丰富野生资源等。事实上，随着气候改变，生育期延长问题会更加突出，在北欧地区开展农业的气候适应性研究，不但有助于保障全球农产品供给，还可以为北极等其他北部地区的农业发展提供借鉴意义。为适应当地生长条件和气候变化，并满足市场需求，作物不但要在北纬地区长势良好，还要提高对气候变化的适应能力，因此急需建立更好的作物管理系统。在此基础上，多功能高通量表型技术、生理学和生物信息学相结合的功能表型组学应运而生。

　　由于所处地理位置(图1)，北欧农业需要在极端环境下进行耕作，为了保证该地区农业的可持续发展，需要引入新一代信息技术来提升作物适应性并构建更加有效的农业管理系统。将基因和表型技术相互融合，建立功能表型组学技术体系，是其中的核心问题，也是加速育种进程的关键。因此，与现有的表型技术结合，开发更加有效的高通量表型平台和作物生长环境控制系统，在北欧作物品种选育和作物健康水平改善等方面具有极大的应用潜力。本篇综述介绍了利用功能表型组学技术促进北欧农业发展所需的关键目标性状、纬度研究方向和基础设施架构等。

　　图1 (a)北欧国家的农业区分布于全球最北部，其农业生产特点为生长期短，同时伴有晚霜和冰雪。示意图为2002年3月15日拍摄的卫星影像;(b)农业区横跨北纬 54°至 69°，为红色标记区域。挪威北部和丹麦的生长期用绿色标出

　　图2 北欧农业对植物功能表型组学技术需求的三个示例

　　图3 北欧地区的表型设施

　　来源：Thomas Roitsch, Kristiina Himanen, Aakash Chawade, et al. Functional phenomics for improved climate resilience in Nordic agriculture. Journal of Experimental Botany, 2022, erac246.

　　编辑：段博