易科泰植物表型分析技术快讯——西红柿表型与代谢组学研究案例
植物源蛋白水解物(phs)是一类重要的生长的刺激素,影响植物表型组及代谢组特征,进而促进植物生长和作物产量,尤其在缺水、盐胁迫、重金属等逆境条件下,这种促进作用更加突出。psi植物表型组学研究中心科学家klara panzarova等,利用plantscreen高通量表型分析平台,就一种ph对西红柿表型与代谢组学的影响进行了研究,并近发布研究论文“a combined phenotypic and metabolomic approach for elucidating the biostimulant action of a plant-derived protein hydrolysate on tomato grown under limited water availability”
研究过程中,采用plantscreen高通量表型分析系统来对实验条件下的西红柿反应进行无损监控,结合代谢组学分析,综合研究一种ph的作用效果。plantscreen高通量表型分析系统整合led植物智能培养、自动化控制系统、rgb多维成像、叶绿素荧光成像分析、热成像分析、自动称量与浇灌等多项技术。
plantscreen表型分析系统进行西红柿样品播种、培养与分组处理1)walk in大型步入式生长箱中培养西红柿样品,自动控温控湿控光,环境条件精确调节、调控指标高度均一;可进行多云天气模拟,添加了远红光,实现0-100%的调控;光质、培养设施定制化;可远程控制。
2)移栽至标准培养盆中,通过自动称量与浇灌单元,施加水分、营养液等继续培养。之后将样品植株分为3组,每组6株,分别作no application、foliar application、drench application三种ph喷施处理。每株使用条形码标识符进行标记,以便plantscreen表型分析系统自动识别分析。
plantscreen系统培养及处理
2.通过plantsreen进行高通量表型成像与分析
通过自动传送系统,将植物定位至平台进行暗适应后,进行无损的叶绿素荧光成像、多角度rgb成像与红外热成像,以获得样品的成像图并通过软件自动分析相应表型指标,以此评估ph的功能。结果表明:ph是一种能有效提高有限水条件下植物生产力的生物刺激素,且相比叶喷,浇灌方式作用更佳。
plantscreen系统样品自动传送定位与成像分析过程
1)样品成像。直观地显示ph及其施加方式对西红柿生长过程中生长性状、光合生理动态变化及植株温度的影响。
不同时间表型成像图(a.侧面rgb成像,b.冠层rgb成像,c.叶绿素荧光成像,d.红外热成像)
将rgb成像进行分析,建立数学模型,计算数字生物量与相对生长率,以评估ph对西红柿生长的影响。
数字生物量 b.相对生长率
红外热成像分析。计算相对温度变化,同时,通过叶片表面温度评估植物蒸腾利用效率,进而评估ph的作用。植物蒸腾作用直接影响其温度,而蒸腾作用与气孔导度相关性*,气孔导度较高则表明co2固定效率高,利于合成更多的有机物,促进生长。
相对温度变化 b.蒸腾利用效率
4)叶绿素荧光成像系统检测程序包括标准protocol及自主编程功能。可针对性地测量并获得数十个光合参数,代表了植物的生长生理状态。本文对其中电子传递速率(etr)、大光化学效率(fv’/fm’)、光化学淬灭(qp)等光合参数分析,以评估ph的作用。
光合参数变化
易科泰生态技术公司作为psi公司中国*家代理和技术服务中心,可提供from fluorcam to plantscreen 作物表型分析全面解决方案:
fluorcam叶绿素荧光成像技术,
nfluorcam多光谱荧光成像技术,
nspecim高光谱成像技术,
nthermo-rgb红外热成像融合技术
nplantscreen高通量植物表型分析技术,
nphenoplot野外作物表型分析技术,
nspectrascan温室植物表型分析技术
psi植物表型研究中心中国合作伙伴——易科泰生态技术公司ecolab实验室,拥有叶绿素荧光成像、多光谱荧光成像、iq手持式高光谱仪、400-1700nm高光谱成像系统、 phenoplot轻便型作物表型分析系统及spectrascan高光谱扫描成像平台等,可提供合作实验、表型分析、种质资源检测技术服务等。
