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發(fā)布時(shí)間: 2025-11-10 點(diǎn)擊次數(shù): 83次近日,北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司成功完成吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)多套植物表型分析設(shè)備的安裝調(diào)試,助力該校實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光-近紅外高光譜成像、葉綠素?zé)晒獬上瘛⒍喙庾V熒光成像及植物熒光蛋白活體成像等核心技術(shù)的全面升級(jí)與深度應(yīng)用。

此次交付的表型系列設(shè)備,專為藥用植物研發(fā)設(shè)計(jì),可對(duì)幼苗及冠層開(kāi)展非接觸、無(wú)損傷檢測(cè)。設(shè)備能精準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)藥用植物生長(zhǎng)發(fā)育狀況、生理生態(tài)特征及光化學(xué)利用效率的定量與定性分析,同時(shí)高效識(shí)別病蟲(chóng)害等生物脅迫及干旱、鹽堿等非生物脅迫,精準(zhǔn)檢測(cè)植株水分、色素含量,為抗性種質(zhì)篩選提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。
該套設(shè)備兼具溫室實(shí)驗(yàn)的穩(wěn)定性與野外作業(yè)的機(jī)動(dòng)性,可大幅提升研究效率,廣泛服務(wù)于藥用植物優(yōu)良種質(zhì)性狀快速篩選、遺傳育種、表型組學(xué)研究、生理生態(tài)分析、種質(zhì)資源性狀檢測(cè)、高效種苗繁育及表型大數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)等多個(gè)研究場(chǎng)景,為吉林農(nóng)大藥用植物研究注入全新技術(shù)動(dòng)力。

圖1 高光譜反射成像用于無(wú)損評(píng)估高麗參根腐?。簭纳系较聻?/span>對(duì)照組與根腐病感染組的根發(fā)育對(duì)比圖;兩組在可見(jiàn)-近紅外和短波紅外的平均光譜圖;兩組的彩色圖像和多光譜圖像(Vis/NIR和SWIR區(qū)域中主要波段的差異)
來(lái)自韓國(guó)的科研人員利用400–1800 nm 高光譜反射成像技術(shù)為高麗參根腐病早期無(wú)損診斷、病情預(yù)警及生理機(jī)制解析提供了有效技術(shù)路徑(Eunsoo Park, etc. 2023)。研究通過(guò) VIP–SPA 算法,篩選出可見(jiàn)-近紅外區(qū) 29 個(gè)、短波紅外區(qū) 19 個(gè)關(guān)鍵波段,這些波段分別對(duì)應(yīng)葉綠素、類胡蘿卜素、淀粉、酚類化合物等生理成分的特征波長(zhǎng);基于此構(gòu)建的 PLS-DA 模型,可見(jiàn)-近紅外區(qū)平均鑒別準(zhǔn)確率達(dá) 84%,短波紅外區(qū)達(dá) 95%,且短波紅外區(qū)模型在脅迫后 7–10 周始終保持 90% 以上準(zhǔn)確率,能精準(zhǔn)捕捉病害引發(fā)的養(yǎng)分吸收下降、光合活性降低等早期生理變化。該技術(shù)無(wú)需損傷植株,可通過(guò)地上部葉片光譜反演地下根部病害情況,解決傳統(tǒng)檢測(cè)耗時(shí)、難以及早發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題,為高麗參根腐病田間監(jiān)測(cè)與綠色防控提供關(guān)鍵支撐。

圖2 褪黑素對(duì)冷凍脅迫后人參葉表型和光合特性的影響(Deyue Su, etc. 2024):不同處理下人參幼苗生長(zhǎng)情況;人參葉片的Fv/Fm熒光成像變化;人參葉片熒光參數(shù)非光化學(xué)淬滅(qP)和光化學(xué)淬滅(NPQ)隨時(shí)間的變化
葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)為冷凍脅迫下人參損傷評(píng)估、褪黑素緩解效果驗(yàn)證及抗逆機(jī)制研究提供了直觀數(shù)據(jù)依據(jù)。借助葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),Fv/Fm 比值(反映 PSⅡ 光化學(xué)效率)在 - 2.5℃冷凍脅迫后顯著降至 0.78 以下,而噴施 100 nmol?L?1 褪黑素 1 周后,該比值可恢復(fù)至 0.8 以上;NPQ(非光化學(xué)淬滅,反映光保護(hù)能力)在脅迫后未施藥組較對(duì)照組升高 11.44%,施藥組則顯著降低,證明褪黑素可減輕光抑制損傷。說(shuō)明葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)能無(wú)損、可視化呈現(xiàn)冷凍脅迫對(duì)人參光合系統(tǒng)的影響及緩解效果,動(dòng)態(tài)追蹤葉片光合功能恢復(fù)過(guò)程,為人參抗寒栽培與逆境損傷修復(fù)提供精準(zhǔn)的表型觀測(cè)手段。
參考文獻(xiàn):
Park E, Kim Y S, Faqeerzada M A, et al. Hyperspectral reflectance imaging for nondestructive evaluation of root rot in Korean ginseng (Panax ginseng Meyer)[J]. Frontiers in Plant Science, 2023, 14: 1109060.
Su D, Du L, Wang J, et al. Effects of melatonin on ginseng leaf phenotypic and photosynthetic properties following chilling and freezing stress[J]. Plant Stress, 2024, 14: 100599.北京易科泰是國(guó)內(nèi)技術(shù)的植物表型分析技術(shù)企業(yè),致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究監(jiān)測(cè)技術(shù)的推廣、研發(fā)與服務(wù), 歡迎聯(lián)系我們(北京易科泰)獲取更多資訊及定制化全面技術(shù)方案:







