随着市场对本地优质果蔬生产需求的不断增加，新的都市农业商业模式正在出现。这反过来又刺激了用于受控环境农业技术的发展，为一年四季不受季节、天气、土壤条件或气候变化影响的生产提供了独特的机会，并减少了资源使用和生产成本。人们对当地粮食生产需求的增加，因此对受控环境农业的发展产生了高度的兴趣。特别是，LED技术带来了节能优势，以及通过光质调控植物表型在未来是可以实现的。然而，每种植物和特定目的的栽培需求都需要优化栽培环境的光质。

　　本研究将LED梯度装置与基于成像的无损植物表型分析相结合，构成了一种有趣的新筛选工具，这有可能提高检测速度、传输和信息输出效率。为了验证这一概念，本文进行了一项试验来评估红蓝光质比值对拟南芥、二穗短柄草、大戟、罗勒、水稻、番茄、狗尾草等7种植物的影响。将植物在LED梯度光质环境下培养30 d，结果发现在尺寸、形状和颜色方面表现出显著的差异，但这与物种有关。对表型描述的时间序列分析强调了植物生长变化以及形状对红蓝光质比的瞬时反应。这种方法生成了一个可重复使用的大型数据集，可用于解决作物生产中的特定需求或光生物学中的基本问题。

　　图1 红蓝梯度光质的培养设置。(a)预培养期结束时的30天的植株。(b)栽培系统前(小盆)和后(大盆)在红蓝梯度光质下转移。(c)红蓝光质渐变设置。(d)每个植株位置测得的红蓝比。(e)红蓝梯度光质的总光照辐照度。

　　图2 根据表型描述的不同，对7种植物进行主成分分析。图(a)中的颜色编码代表不同的植物，图表数据是在转移后21至29天内，在红蓝梯度下收集的3个时间点的成像数据。

　　图3 在7种植物中由红蓝光质梯度引起的表型变异的示意图。开始光照梯度4周后观察效果。

　　来源：Lejeune Pierre, Anthony Fratamico, Frédéric Bouché, et al. LED color gradient as a new screening tool for rapid phenotyping of plant responses to light quality. Gigascience, 2022-01-27

　　编辑：张玉