作为一种可持续的绿色农业技术，生物刺激素的商业价值急剧攀升。随着对生物刺激素新产品需求的不断增大，急需发展更多科学有效的方法，用于加速生物刺激素的产品研发和机制解析。生物刺激素来源于多种天然资源，包含高度多样化的试剂类型。但无论营养成分和组成如何，都可以通过其改善作物的能力将其分类，如提高养分利用效率、改善非生物胁迫耐受性和增强作物质量等。近年来，许多研究开始关注基于传感器的非破坏性表型分析方法。本篇综述旨在探索植物表型技术在生物刺激素研发中的应用现状和前景，并分析表型和生物刺激素这两大热点领域的交叉趋势。同时，本文还总结了如何利用植物表型分析技术鉴定生物刺激素新产品、描述其生物活性以及解析其作用机制的方法。

　　表型和生物刺激素作为当前研究的热点，在科研和工业领域中表现出相反的供需关系。植物表型分析源于科学家的技术需求，是为了能够让他们更好地提取植物表型特征、描述植物生长。相比之下，生物刺激素生产厂商则急需寻求技术突破，希望能够和科研领域的研究者合作，加速新产品的研发进程。文献分析表明，表型和生物刺激素两个领域的发展具有众多交叉点：

　　植物表型：作物育种 (QTLs) > 非破坏性植物表型分析系统 > 数据分析和深度学习

　　生物刺激素： 简单方法测试产品 > 可控条件和胁迫下鉴定新参数 > 盐胁迫或干旱胁迫下的作用机制

　　植物表型和生物刺激素：生物刺激素诱导下植物生长发育监测的新方法 > 处理类型及作用机制

　　因此，引入植物表型分析技术对生物刺激素的行业发展至关重要，可以促进：

　　(1) 生物刺激素基础研究，生物刺激素的作用机制及特征

　　(2) 从新原料和有益微生物中提取生物刺激素的新产品

　　(3) 构建批量数据处理和新产品测试的新技术框架

　　(4) 保质期分析和产品质量控制的技术流程

　　(5) 个性化产品研发

　　图1 Web of Science关于“plant AND phenotyping”的文献检索结果，文献检索的学科分类为Plant Science, Agronomy, Horticulture, Environmental Science和Agriculture Multidisciplinary (n=3,826)。A. 年出版文章数(条形图)和引用数(折线图)的时间趋势变化;B. 文章作者的所处国家;C. 文章标题、摘要和关键词中研究主题的网络可视化图;D. 研究主题随时间变化的叠加可视化图

　　图2 Web of Science关于“plant AND biostimulant OR biostimulator”的文献检索结果，文献检索的学科分类为Plant Science, Agronomy, Horticulture, Environmental Science和Agriculture Multidisciplinary (n=977)。A. 年出版文章数(条形图)和引用数(折线图)的时间趋势变化;B. 文章作者的所处国家;C. 文章标题、摘要和关键词中研究主题的网络可视化图;D. 研究主题随时间变化的叠加可视化图

　　图3 Web of Science关于“plant AND phenotyping AND biostimulant”的文献检索结果，文献检索的学科分类为Plant Science, Agronomy, Horticulture, Environmental Science和Agriculture Multidisciplinary (n=16)。A. 与植物表型分析和(或)植物生物刺激素相关文章的Venn图;B. 年出版文章数(条形图)和引用数(折线图)的时间趋势变化;C. 文章作者的所处国家;D. 文章标题、摘要和关键词中研究主题的网络可视化图;E. 研究主题随时间变化的叠加可视化图

　　图4 “作物育种”、“植物表型”和“生物刺激素”之间的交叉关系

　　来源：Nuria De Diego, Lukáš Spíchal. Presence and future of plant phenotyping approaches in biostimulant research and development. Journal of Experimental Botany, 2022, erac275.

　　编辑：段博