FluorCam葉綠素熒光成像與根系分析技術研究蘋果鹽堿脅迫

    我國是蘋果生產大國，土壤的質量對蘋果產量起著至關重要的作用。然而現在土壤鹽堿化嚴重，鹽、堿脅迫影響著蘋果種植生產。例如，黃土高原是我國面積大、適宜種植蘋果的地區，而該地區土壤堿化卻不利于蘋果的生長。目前關于蘋果生長過程中鹽脅迫的研究較多，對蘋果應對堿脅迫的研究卻較少。γ-氨基丁酸（GABA）是一種廣泛存在于動植物中的一類天然非蛋白氨基酸，在植物中調控細胞生長發育，維持C/N平衡，調解Ca+濃度及與Ca+信號相關的脅迫應答反應，是植物在受脅迫時的重要信號分子。近期，西北農林大學發表的一篇文章題為“Exogenous GABA alleviates alkaline stress in Malus hupehensis by regulating the accumulation of organic acids”就針對性研究了外源GABA對蘋果植株應對堿脅迫的影響。

    研究人員對生長至一定時期的蘋果樹苗進行不同的堿脅迫及GABA處理，對其中四組即對照組（CK）、僅添加GABA（CK+GABA）、堿脅迫（AL）、堿脅迫下添加GABA（AL+GABA），進行光合能力、根系發育等表型指標的分析，以評估GABA的作用。

四組植株的RGB圖像

    其中葉綠素熒光動力學參數分析使用了FluorCam葉綠素熒光成像技術，文中著重分析了大光合速率Fv/Fm。結果表明，堿脅迫降低了蘋果植株的光合效率，而GABA則顯著提高了植株在堿脅迫時的光合效率。

四組植株的Fv/Fm

    根系分析使用了根系掃描成像分析技術。分析結果表明，相比CK，GABA組根系變化不明顯，AL組的植株其根系發育顯著減弱，根長等6個指標均明顯降低，而AL+GABA組根系發育顯著增強，說明GABA提高了植株在堿脅迫下的根系發育能力。

四組植株的根系發育分析（根長、體積、根尖數、分叉數、表面積、平均直徑）

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Phenotyping from shooting to rooting

FluorCam葉綠素熒光成像技術

FluorCam多光譜熒光成像技術

SpectraScan-R根系光譜掃描成像分析技術

RhizoTron根系觀測技術（根系表型分析技術）

FluorCam葉綠素熒光成像系統及成像示例：

上述文章用到的葉綠素熒光成像系統中的—開放式葉綠素熒光成像，由易科泰提供*家服務

不同生長階段金葉榆葉片的葉綠素熒光差異

根系掃描成像分析技術示例：

根系掃描成像分析技術