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作物種質資源研究全面解決方案（一）
發(fā)布時間： 2021-03-02 點擊次數： 2496次在常見的RGB成像分析的基礎上，易科泰生態(tài)技術公司推出作物種質資源研究技術全面解決方案（一）：
1.葉綠素熒光成像技術
2.多光譜熒光成像技術
3.多光譜成像分析
4.紅外熱成像分析
葉綠素熒光、多光譜熒光、紅外熱成像、及以NDVI歸一化植被指數為代表的反射光譜成像分析技術已成為作物種質資源研究、植物表型檢測分析，及植物各種生物與非生物脅迫檢測、預報與響應機理研究的重要技術，具備高通量、無損傷、大數據、在線分析等技術優(yōu)勢，可以從不同方面全面反映植物性狀表型：1.葉綠素熒光成像：光合效率、光系統受損情況、光合有效植株面積等等
2.多光譜熒光成像：次生代謝響應、防御機制激活、色素含量等
3.紅外熱成像：冠層溫度、蒸騰作用變化、氣孔動態(tài)、干旱脅迫與抗性等
4.反射光譜成像：色素組成與含量變化、葉面積、氮素狀態(tài)、葉片結構改變等
案例1、生菜幼苗病害快速無損檢測與抗性品種鑒定
農作物在種子萌發(fā)生長過程中會遭遇各種病害，因此對高抗病性品種的選育非常重要。而如果能快速、無損、簡便、可靠地檢測病害的發(fā)生，甚至在病害癥狀發(fā)生前就能夠將其檢測到，無論是對于縮短育種周期還是指導生產實踐都具有非常重要的意義。
德國萊布尼茨蔬菜和觀賞植物研究所IGZ的Sandmann研究組將剛發(fā)芽的生菜幼苗人工感染立枯絲核菌（Rhizoctonia solani），然后綜合采用葉綠素熒光成像技術、多光譜熒光成像技術、紅外熱成像技術及植物反射光譜NDVI成像，對不同成像參數進行了分析，以確定哪些技術的哪些參數能夠更靈敏地將感染病害的植株和未感染的植株區(qū)分開，已實現高通量非損傷在線分析測量篩選：
結果發(fā)現，感染病害的植株和未感染的植株之間，大光化學效率Fv/Fm、熒光衰減指數Rfd、NDVI、作物水脅迫指數I1、光合有效葉面積日相對生長速率Arel、多光譜熒光F440、F520等參數都表現出顯著差異。通過進一步數據統計分析終發(fā)現Fv/Fm、Rfd在本次實驗中的識別效果良好，誤差≤0.052，Fv/Fm＞0.73的生菜幼苗即可認為是健康的。研究人員希望通過進一步工作，將這一發(fā)現應用于園藝和農業(yè)生產實踐，比如優(yōu)良抗病蔬菜品種的選育、病害的早期發(fā)現與防治等。
案例2、大豆種傳性病原體消毒提高種質與生長
間座殼屬Diaporthe/擬莖點霉屬Phomopsis病原菌復合體是一類大豆種傳性病原體，其中包含多種嚴重的的大豆病原體。它會首先感染大豆種子并以休眠菌絲的形態(tài)存活。而隨著大豆的萌發(fā)和生長，它就會造成大豆種腐病、莖潰瘍、莖莢枯病等嚴重病害。阿根廷布宜諾斯艾利斯大學嘗試使用不同的非熱等離子體Non-thermal plasma處理間座殼屬Diaporthe/擬莖點霉屬Phomopsis病原菌復合體侵染的大豆種子，然后對種子萌發(fā)和營養(yǎng)生長狀況進行評估，從而確定這種種子病害消毒方法是否理想——既能控制病害，又不會對大豆的營養(yǎng)生長造成不利影響。
實驗結果發(fā)現，非熱等離子體處理后的感染大豆，其光合能力（實際光化學效率ΦPSII）與健康植株基本相同。染病植株葉溫明顯升高，這是由于病害造成氣孔關閉、蒸騰減少而引起的；染病植株葉片次生代謝水平與健康植株有明顯差異；經過等離子體處理后的植株在兩種成像分析中都與健康植株類似，多光譜熒光成像和紅外熱成像都能夠在葉片未產生明顯癥狀前即檢測出病害的發(fā)生。研究結果證明，使用非熱等離子體處理處理大豆種子，是一種非常有效的控制大豆種傳性病原體的方法，這種方法同時也能減少農藥的使用。
參考文獻：
Sandmann M, et al. 2018. The use of features from fluorescence, thermography and NDVI imaging to detect biotic stress in lettuce. Plant Disease 102: 1101-1107
Pérez-Pizá MC, et al. 2019. Improvement of growth and yield of soybean plants through the application of non-thermal plasmas to seeds with different health status. Heliyon 5: e01495
北京易科泰生態(tài)技術公司提供種質資源研究全面技術方案：
1.FluorPen手持儀葉綠素熒光儀
2.FluorCam葉綠素熒光成像系統
3.FluorCam多光譜熒光成像系統
4.Thermo-RGB紅外熱成像技術
5.SpectraPen/PolyPen高光譜測量技術
6.Specim高光譜成像技術
7.PhenoTron種子活力綜合檢測平臺
8.PhenoTron-SR植物表型成像分析系統
9.PlantScreen植物高通量表型成像分析系統- 上一篇：Ecodrone®UAS-8高光譜無人機遙感平臺
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