華中農(nóng)大植物表型分析技術(shù)再添新助力

近日，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司順利完成華中農(nóng)業(yè)大學(xué)多套植物表型分析設(shè)備的安裝調(diào)試工作，助力其在葉綠素熒光成像、多光譜熒光成像、GFP&YFP植物活體成像、紫外-可見光反射光譜等多種植物表型技術(shù)上的應(yīng)用和升級。

易科泰植物表型系列設(shè)備的安裝將全面助力華中農(nóng)大通過多種非接觸、高靈敏度的技術(shù)手段研究植物生理生態(tài)、脅迫生理與抗性、光合效率等，為作物光學(xué)機理研究、現(xiàn)代化分子育種、作物脅迫與抗性檢測、植物病害與病例檢測、植物初級代謝與次級代謝等研究提供國際認可的高清圖像和參數(shù)指標。

產(chǎn)品應(yīng)用案例

葉綠素熒光成像技術(shù)：

文章利用葉綠素熒光成像技術(shù)研究了鹽、溫度、干旱脅迫下的西瓜幼苗葉綠素熒光參數(shù)變化，提供了 “高時空分辨率、非破壞性、多維度" 的光合生理數(shù)據(jù)：如Fv/Fm（PSII 最大量子產(chǎn)率）揭示PSII反應(yīng)中心的完整性——低溫脅迫下Fv/Fm從 0.81 降至 0.45，證明低溫對 PSII 的破壞最嚴重；Rfd作為 “光合活力指標"，在三種脅迫下均顯著下降，且低溫下下降，直接關(guān)聯(lián)幼苗生長抑制。其不僅實現(xiàn)了“鹽、溫度、干旱脅迫的動態(tài)監(jiān)測與區(qū)分"，還篩選出可實際應(yīng)用的脅迫指示參數(shù)，為“智能育苗的脅迫預(yù)警"提供了技術(shù)依據(jù)。

多光譜成像技術(shù)：

傳統(tǒng)病害檢測依賴肉眼觀察癥狀，西班牙的科研團隊發(fā)現(xiàn)Dickeya dadantii感染早期（3dpi）或低劑量感染時，葉片僅局部出現(xiàn)輕微褪綠，肉眼難以識別；而 FluorCam 的多光譜熒光成像（MCFI）技術(shù)可通過熒光信號的細微變化，實現(xiàn)超早期、局部感染的檢測：例如F440/F520比值在感染區(qū)顯著下降，可作為細菌感染的“生化標志物"，最終使接種區(qū)分類模型準確率達到 96.5%（LRA）-99.1%（ANN）。MCFI既通過熒光信號揭示感染對次生代謝的調(diào)控機制，又為機器學(xué)習(xí)模型提供不可替代的生化特征，最終實現(xiàn)對甜瓜細菌性病害的早期、局部、高精度檢測，為精準農(nóng)業(yè)和植物育種中的病害篩查提供技術(shù)支撐。

GFP植物活體成像技術(shù)：

科研人員利用FluorCam葉綠素熒光成像技術(shù)量化分析細胞死亡程度，同時用FluorCam的GFP植物活體成像功能量化病毒復(fù)制水平，為ANL（古老自主型NLR）及CC^A（ANL的自活性卷曲螺旋結(jié)構(gòu)域）的功能驗證提供客觀量化數(shù)據(jù)：一方面，在細胞死亡相關(guān)實驗中通過測量葉片的量子產(chǎn)率（Fv/Fm）來量化細胞死亡程度，避免主觀觀察誤差，例如明確CC^A309磷酸化模擬突變體會顯著降低細胞死亡、EGTA和LaCl3處理會抑制CC^A309誘導(dǎo)的細胞死亡，且ANL介導(dǎo)的細胞死亡不依賴helper NLR；另一方面，在抗病性檢測實驗中，通過量化攜帶GFP的馬鈴薯X病毒（PVX:GFP）的熒光強度來反映病毒復(fù)制量，證明CC^A309和ANL620能像已知抗病基因Pvr4一樣有效抑制PVX復(fù)制，從而驗證CC^A/ANL誘導(dǎo)的細胞死亡與真實免疫防御反應(yīng)相關(guān)，而非單純細胞毒性。

反射光譜技術(shù)：

文章通過獲取鹽脅迫下水稻葉片的光譜反射率數(shù)據(jù)，為水稻耐鹽性篩選、QTL（數(shù)量性狀位點）定位及耐鹽品系的生理機制解析提供數(shù)據(jù)支撐。例如，NDVI（歸一化差異植被指數(shù)）反映葉綠素含量，CR47 在鹽脅迫下 NDVI 無顯著下降，證明其能維持較高葉綠素水平，減少光合系統(tǒng)損傷；PRI（光合反射指數(shù)）反映光合光利用效率，CM6的PRI相對值更高，說明其光合效率受鹽脅迫影響更小。其避免了傳統(tǒng)破壞性采樣對植株的損傷，又能動態(tài)追蹤鹽脅迫下水稻生理狀態(tài)的變化，是連接植物表型觀測、遺傳定位與機制解析的關(guān)鍵工具。

北京易科泰是國內(nèi)植物表型分析技術(shù)企業(yè)，致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究監(jiān)測技術(shù)的推廣、研發(fā)與服務(wù)，為客戶提供植物表型分析技術(shù)方案：

u FP/AP系列手持式葉綠素熒光儀

u FluorCam系列葉綠素熒光/多光譜熒光成像儀

u FluorTron系列葉綠素熒光/多功能高光譜成像系統(tǒng)

u PhenoPlot®-SIF輕便型高光譜成像技術(shù)

u PhenoTron® PTS植物表型成像分析系統(tǒng)

u ET-LEDIF葉綠素熒光監(jiān)測系統(tǒng)