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田间表型组学:能否促进作物改良?

田间表型组学:能否促进作物改良?

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
  • 发布时间:2021-10-18 06:10
  • 访问量:

【概要描述】 本文回顾了近年来田间表型组学在作物育种中取得的进展,通过发展和加强表型组学研究者与作物育种者之间的伙伴关系,突出了未来表型组学发展着眼于育种者需求的重要性。

田间表型组学:能否促进作物改良?

【概要描述】 本文回顾了近年来田间表型组学在作物育种中取得的进展,通过发展和加强表型组学研究者与作物育种者之间的伙伴关系,突出了未来表型组学发展着眼于育种者需求的重要性。

  • 分类:植物表型资讯
  • 作者:PhenoTrait
  • 来源:本站
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  早在本世纪初,表型组学这一术语就被广泛用于植物自动化鉴定工作之中。近年来,许多综述强调了表型组学作为研究和改良作物具的重要性,并报道了诸多突破性进展。

 

  较于实验室和温室等其他受控环境,田间实验与育种计划潜在应用更为相关。本文从田间作物高通量表型获取出发,详细介绍了目前被大多数相关工作者认可并具有较广应用前景的几种高通量表型技术及其传感器搭载平台。高通量表型技术包括二维成像传感技术(多光谱和高光谱成像、RGB成像、热红外成像)和三维传感技术(立体相机和激光雷达)。其中红外热像仪(IRT)作为研究植物水分含量和非生物胁迫的有力工具,需确定背景温度阈值。下图显示仅获取感兴趣区域(最左侧)与较大范围图像(最右侧)平均热数据之间的差异。

 

  图1. 热红外图像示例

 

  传感器搭载平台主要分为移动或固定于地面、空中的四类:固定表型杆、四轮移动表型平台、直升机或无人机表型平台、高空机载和卫星表型平台。另外简单叙述了其他传感技术,如x射线,γ探针,磁共振成像,多光谱荧光成像和叶绿素荧光成像技术,并针对其实际使用场景、数据采集距离和精确程度做了简要说明。

 

  图2. 航空热像仪应用实例

 

  数据处理作为整个表型系统中主要的限制因素,其核心是需要将传感器收集的原始数据转换为具有生物意义的标准化指标,便于后期归档和分析以实现不同表型平台之间数据传输和共享。

 

  本文回顾了近年来田间表型组学在作物育种中取得的进展,通过发展和加强表型组学研究者与作物育种者之间的伙伴关系,突出了未来表型组学发展着眼于育种者需求的重要性。

 

  来源:Deery David M.,Jones Hamlyn G.. Field Phenomics: Will It Enable Crop Improvement?[J]. Plant Phenomics,2021,2021:

 

  编辑:李红叶

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