根系表型组学中植物系统可用方法的最新趋势


发布时间:

2022-08-16

来源:

本站

作者:

PhenoTrait

  植物根系表型研究是一项具有挑战性的任务,也是植物根系研究的一个重要空白。根际带受多种环境信号的影响,其中盐度、干旱、重金属和土壤pH值是关键因素。在生物学因素中,真菌、线虫和细菌与根系的相互作用对提高植物养分吸收效率至关重要。植物根系的地下特性和根系表型方法的有限性给植物育种者在不同胁迫条件下选择理想的根系性状带来了很大的挑战。关键根系性状的鉴定可为作物抗生物或非生物胁迫能力的提高提供基础认识。例如,具有更好的土壤勘探潜力、磷素吸收效率、水分利用效率等的作物。

 

  如图1,实验室方法如水培法、卷纸法,水培根管法(rhizoponics),扁平玻璃观察法(rhizoslide)以及生长发光根观测法不能提供精确和理想的根系定量属性。虽然X射线计算机断层扫描(X射线CT)和磁共振成像技术的三维成像技术复杂,但它为量化根系构型特征提供了最适用和最实用的相关数据。本文综述了根研究的最新进展,包括X射线CT、MRI、热红外成像和微型核磁共振成像等方法。虽然根系表型是一个费力的过程,但它通过消除差异提供了多种优势,并为育种计划提供了植物根系的实际实际意义。

 

  图1 在实验室和田间条件下使用的根系分析方法。基于实验室的方法:a水培法,b卷纸法,c水培根管法(rhizoponics),d扁平玻璃观测法(rhizoslide), e生长发光根观测法; 基于田间的方法: f在装满土壤的盆栽中种植,g在土壤盆栽条件下对植物根系进行X射线CT, h 根管, I 迷你根管法

 

  来源:Urfan, M., Sharma, S., Hakla, H.R. et al. Recent trends in root phenomics of plant systems with available methods- discrepancies and consonances. Physiol Mol Biol Plants (2022). https://doi.org/10.1007/s12298-022-01209-0

 

  编辑:王春颖

推荐新闻

石时之约|韩志国:透过表型数据,看见植物的喜怒哀乐!

本期石时之约,我们将对话慧诺瑞德(北京)科技有限公司总经理、国际植物表型学会(IPPN)执委会委员/工业分会副主席韩志国,一起从表型数据的科学角度,去读懂农作物的喜怒哀乐和前世今生。

慧科研、慧育种、慧种田——慧聚改变的力量

让我们“慧聚”在一起,为“慧科研、慧育种、慧种田”赋能。

高通量植物表型平台建设注意事项

育种,是在给定的环境条件下,选择各种表型指标(产量、品质、抗性)最优的基因型材料的过程(AI育种,从这里起步)。育种工作中大约70%的工作量来自表型观察测量和筛选,是最耗人力物力的过程。

作物生理表型测量基础原理

生理表型测量的核心在于“早、快”,要在肉眼可见之前就能测量并预判出变化趋势,才是这个技术的核心价值。叶绿素荧光成像,恰好满足了这个要求。