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高通量表型在水稻病害中的潜在应用

高通量表型在水稻病害中的潜在应用

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:植物表型资讯
  • 发布时间:2020-10-03 06:10
  • 访问量:

【概要描述】本研究利用数码相机观察褐飞虱和白背飞虱取食过程中水稻幼苗的颜色变化。

高通量表型在水稻病害中的潜在应用

【概要描述】本研究利用数码相机观察褐飞虱和白背飞虱取食过程中水稻幼苗的颜色变化。

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植食性昆虫对禾草和谷物的损害表现为养分和叶绿素损失、衰竭,最终植株逐渐干枯死亡。特别是叶绿素的损失,在植株最终死亡之前,会导致一系列颜色变化,但是很难通过肉眼察觉不同种类植食性昆虫造成的植株颜色差异。本研究利用数码相机观察褐飞虱和白背飞虱取食过程中水稻幼苗的颜色变化。

 

基于(A)未侵染,对照TN1水稻植物与(B)被褐飞虱侵染和(C)受白背飞虱侵染的TN1植物的数字图像得出的平均红色(R),绿色(G)和蓝色反射率(B)比较

 

在(A-F)褐飞虱和(G-L)白背飞虱进行标准苗种箱试验后,37个水稻品种的颜色指数与危害等级或估计的失重之间的相关性

 

研究人员利用数码相机拍摄的图像,对39个水稻品种在苗期种子箱试验期间的红光(580 nm)、绿光(540 nm)和蓝光(550 nm)反射率进行推导。结果发现,红光和蓝光的反射率随着植食性昆虫的破坏逐渐增加,直到植株死亡。褐飞虱攻击植株的红色反射率大于白背飞虱,而白背飞虱攻击植株的绿色反射率和蓝色反射率比例更高,这说明两种飞虱对植株影响不同。采用数字图像分析方法,对两种飞虱的品种反应进行判别。结果得出,基于红-绿-蓝反射率和植被指数(如包含蓝色反射率的绿叶指数(GLI))的排序方法比基于色调的饱和度和亮度的两种颜色指数更能区分品种间的损伤反应。

 

主坐标典型分析(CAP)后的双图,表明四个品种的聚类和处理,分析(A)结合两种稻飞虱物种,或(B)单独褐飞虱和(C)白背飞虱

 

来源:

Horgan F G., Jauregui A, Cruz A P, et al. Changes in reflectance of rice seedlings during planthopper feeding as detected by digital camera: Potential applications for high-throughput phenotyping. PLOS ONE. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0238173.

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