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    西紅柿表型與代謝組學(xué)研究案例

    發(fā)布時(shí)間: 2020-02-26  點(diǎn)擊次數(shù): 2267次

    易科泰植物表型分析技術(shù)快訊——西紅柿表型與代謝組學(xué)研究案例

        植物源蛋白水解物(PHs)是一類重要的生長(zhǎng)的刺激素,影響植物表型組及代謝組特征,進(jìn)而促進(jìn)植物生長(zhǎng)和作物產(chǎn)量,尤其在缺水、鹽脅迫、重金屬等逆境條件下,這種促進(jìn)作用更加突出PSI植物表型組學(xué)研究中心科學(xué)家Klara Panzarova等,利用PlantScreen高通量表型分析平臺(tái),就一種PH對(duì)西紅柿表型與代謝組學(xué)的影響進(jìn)行了研究,并近發(fā)布研究論文“A Combined Phenotypic and Metabolomic Approach for Elucidating the Biostimulant Action of a Plant-derived Protein Hydrolysate on Tomato Grown under Limited Water Availability”

        研究過(guò)程中,采用PlantScreen高通量表型分析系統(tǒng)來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)條件下的西紅柿反應(yīng)進(jìn)行無(wú)損監(jiān)控,結(jié)合代謝組學(xué)分析,綜合研究一種PH的作用效果。PlantScreen高通量表型分析系統(tǒng)整合LED植物智能培養(yǎng)、自動(dòng)化控制系統(tǒng)、RGB多維成像、葉綠素?zé)晒獬上穹治觥岢上穹治觥⒆詣?dòng)稱量與澆灌等多項(xiàng)技術(shù)。

    • PlantScreen表型分析系統(tǒng)進(jìn)行西紅柿樣品播種、培養(yǎng)與分組處理

    1walk in大型步入式生長(zhǎng)箱中培養(yǎng)西紅柿樣品,自動(dòng)控溫控濕控光,環(huán)境條件精確調(diào)節(jié)、調(diào)控指標(biāo)高度均一可進(jìn)行多云天氣模擬,添加了遠(yuǎn)紅光,實(shí)現(xiàn)0-100%的調(diào)控;光質(zhì)、培養(yǎng)設(shè)施定制化遠(yuǎn)程控制

    2移栽至標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)盆中,通過(guò)自動(dòng)稱量與澆灌單元,施加水分、營(yíng)養(yǎng)液等繼續(xù)培養(yǎng)。之后將樣品植株分為3組,每組6株,分別no application、foliar application、drench application三種PH噴施處理。每株使用條形碼標(biāo)識(shí)符進(jìn)行標(biāo)記,以便PlantScreen表型分析系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別分析。

     

    PlantScreen系統(tǒng)培養(yǎng)及處理

    2. 通過(guò)PlantSreen進(jìn)行高通量表型成像與分析

    通過(guò)自動(dòng)傳送系統(tǒng),將植物定位至平臺(tái)進(jìn)行暗適應(yīng)后,進(jìn)行無(wú)損的葉綠素?zé)晒獬上瘛⒍嘟嵌萊GB成像與紅外熱成像,以獲得樣品的成像圖并通過(guò)軟件自動(dòng)分析相應(yīng)表型指標(biāo),以此評(píng)估PH的功能結(jié)果表明:PH是一種能有效提高有限水條件下植物生產(chǎn)力的生物刺激素,且相比葉噴,澆灌方式作用更佳

     

    PlantScreen系統(tǒng)樣品自動(dòng)傳送定位與成像分析過(guò)程

     

    1)樣品成像。直觀地顯示PH及其施加方式對(duì)西紅柿生長(zhǎng)過(guò)程中生長(zhǎng)性狀、光合生理動(dòng)態(tài)變化及植株溫度的影響。

     

    不同時(shí)間表型成像圖(A.側(cè)面RGB成像,B.冠層RGB成像,C.葉綠素?zé)晒獬上瘢珼.紅外熱成像)

     

    1. 將RGB成像進(jìn)行分析,建立數(shù)學(xué)模型,計(jì)算數(shù)字生物量與相對(duì)生長(zhǎng)率,以評(píng)估PH對(duì)西紅柿生長(zhǎng)的影響。

     

    數(shù)字生物量 B.相對(duì)生長(zhǎng)率

     

    1. 紅外熱成像分析。計(jì)算相對(duì)溫度變化,同時(shí),通過(guò)葉片表面溫度評(píng)估植物蒸騰利用效率,進(jìn)而評(píng)估PH的作用。植物蒸騰作用直接影響其溫度,而蒸騰作用與氣孔導(dǎo)度相關(guān)性*,氣孔導(dǎo)度較高則表明CO2固定效率高,利于合成更多的有機(jī)物,促進(jìn)生長(zhǎng)。

     

    相對(duì)溫度變化 B.蒸騰利用效率

     

    4葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)檢測(cè)程序包括標(biāo)準(zhǔn)Protocol及自主編程功能。針對(duì)性地測(cè)量并獲得數(shù)十個(gè)光合參數(shù),代表了植物的生長(zhǎng)生理狀態(tài)。本文對(duì)其中電子傳遞速率(ETR)、大光化學(xué)效率(Fv/Fm)、光化學(xué)淬滅(qP)等光合參數(shù)分析,以評(píng)估PH的作用。

     

    光合參數(shù)變化

     

    易科泰生態(tài)技術(shù)公司作為PSI公司中國(guó)*家代理和技術(shù)服務(wù)中心,可提供From FluorCam to PlantScreen 作物表型分析全面解決方案:

    FluorCam葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù),

    FluorCam多光譜熒光成像技術(shù),

    Specim高光譜成像技術(shù),

    Thermo-RGB紅外熱成像融合技術(shù)

    PlantScreen高通量植物表型分析技術(shù),

    PhenoPlot野外作物表型分析技術(shù),

    SpectraScan溫室植物表型分析技術(shù)

            PSI植物表型研究中心中國(guó)合作伙伴——易科泰生態(tài)技術(shù)公司Ecolab實(shí)驗(yàn)室,擁有葉綠素?zé)晒獬上瘛⒍喙庾V熒光成像、IQ手持式高光譜儀、400-1700nm高光譜成像系統(tǒng)、 PhenoPlot輕便型作物表型分析系統(tǒng)及SpectraScan高光譜掃描成像平臺(tái)等,可提供合作實(shí)驗(yàn)、表型分析、種質(zhì)資源檢測(cè)技術(shù)服務(wù)等。

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