一些植物色素是强抗氧化剂，有益于人类健康。鉴于其低成本且受欢迎，生物加强的生菜品种促进了这些化合物的消费。在本研究中，我们利用高通量表型方法预测了30个红生菜基因型的花青素、叶绿素与类胡萝卜素含量，土壤-植物分析模式值(SPAD)以及植被指数(CIG、CVI、GNDVI和NDVI)。通过遥控飞机集成红、绿和近红外波段相机获取生菜叶冠层图像来计算植被指数，采用费时费力的传统实验室方法测定了生菜叶SPA值及叶子色素值，经Scott-Knott测试和UPGMA树状图证实了叶子色素基因型之间的遗传变异性，其中，花青素是对遗传多样性贡献最大的色素，与CIG、CVI和GNDVI显著相关，叶绿素和胡萝卜素与这些指数适度相关。色素含量较高的基因型，尤其是花青素，具有较高的指数。因此，基于图像的表型检测方法与传统检测方法具有较高相关性，为植物色素含量快速评估提供了一种有效检测方式。

　　图1 研究地区与样本区域图。(A)蒙特卡梅罗市在巴西的位置;(B)蒙特卡梅罗市;(C)蔬菜作物试验区

　　图2 数据采集和分析流程图

　　图3 试验样本区域图。(A)试验样本区域俯视图，包含6个生菜品种，30个基因型;(B)试验区地面图

　　图4 采集设备与校准装置。(A)大疆 Phantom 4 Advanced无人机;(B)Survey3 MAPIR相机;(C)无人机与相机的装配图;(D)相机校准装置

　　图5 试验期间温度和湿度情况。Max和Min RH为最大和最小相对湿度，Max和Min T为最大和最小气温。

　　图6 通过UPGMA方法获得的树状图，图中显示了29个红生菜基因型与商业栽培品种(Pira72)间的差异。

　　图7 通过无人机相机获得的基因型UFU-117#1#3#1、UFU-189#2#3#1及UFU-206#1#3#1的光谱曲线图

　　图8 色素、SPAD指数和植被指数的相关性矩阵。蓝色显示正相关。AT为花青素，CA为叶绿素A，CB为叶绿素B，TC为总叶绿素，CN为类胡萝卜素，SPAD为SPAD指数，CIG为绿色叶绿素指数，CVI为叶绿素植被指数，GNDVI为绿色归一化差异植被指数，NDVI为归一化差异植被指数

　　图9低(UFU-117#1#3#1)、中(UFU-189#2#3#1)和高((UFU#206#1#3#1)叶绿素含量地块的RGB、RGN以及植被指数图像

　　图10 29个红生菜基因型和商业栽培品种(Pira 72)的叶绿素含量和植被指数热图

　　来源：Clemente A A, Maciel G M, Siquieroli A C S, et al. High-throughput phenotyping to detect anthocyanins, chlorophylls, and carotenoids in red lettuce germplasm[J]. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 2021, 103: 102533.

　　https://doi.org/10.1016/j.jag.2021.102533

　　编辑：小王博士在努力