品质至上，客户至上，您的满意就是我们的目标
应用案例
当前位置: 凯发AG(中国) > 应用案例
WIWAM植物表型平台-高光谱成像�？橛τ�
发表时间：2019-02-13 11:37:00点击：1193
来源：北京凯发AG(中国)科技有限公司
分享：
说到育种不得不提到“表型”的概念，在生物学和遗传育种领域，特别是作物育种领域，表型是指基因型和环境决定的形状、结构、大小、颜色等生物体的外在性状。表型组又是指某一生物的全部性状特征，不仅仅局限于农艺性状，还应较加关注植株所表现出来的生理状态。随着多数代表植物全基因组测序的结束，科研人员越来越认识到植物表型研究的重要性，并将其提到的“组学”的高度。植物表型组学是研究植物的生长、表现和组成的科学，它的研究可以从小至核苷酸序列细胞，大至组织、器官种属群体的表型来研究分析，并且可以进一步整合到基因组学研究中；而从系统生物学角度来看，从基因组到转录组、蛋白质组、代谢组以及表型组，表型组是各种组的表现形式。因此，植物表型组学的研究将是涉及植物各个方面的研究领域。
高光谱成像成像�？槭墙改暄芯坑糜诩嗖獠煌肪持信┳魑锖椭脖坏挠行Чぞ�。植物的生理学，形态学或生物化学信息可以通过非接触的方式以及不同尺度下评估。例如，利用高光谱传感器用于植物表型分析或有效农业中的生理胁迫研究。
图1 表型温室（a：室内，b：室外）
图1为波恩大学Jan Behmann利用小型mini地块研究不同大麦品种的试验田。不同的大麦品种分别接种了白粉�。⑸杓屏硕哉帐笛�，接种前后分别利用以高光谱成像模块进行观测，观察不同发病期不同大麦品种的光谱变化。
图2 植株健康组织和白粉病发病组织的光谱特征和丰度图
研究结果表明，尽管在冠层尺度上进行测量存在固有的困难，但该系统依然能够在早期阶段检测出疾病症状，并可以在较长时期内详细评估疾病的严重程度和发病过程。与人工评估相比，系统能较早的检测出发病症状且自动评估结果准确率达94.83％。
表1 试验过程中大麦品种病情发展的人工分级
图3 冠层的光谱特征（距离传感器和照明系统不同高度）
图4 试验过程中不同大麦品种病情的严重程度
图5 通过SVM分类的白粉病侵染空间分布（绿色为健康组织、红色为白粉病侵染组织、蓝色为背景）
图6 对照植株和接种植物的Mini-Plots上坏死病变的空间分布及像素比柱状图
本研究所提出的高光谱测量系统提高了表型分析的效率，在未来的植物抗性育种研究中具有很高的应用价值。WIWAM植物表型成像系统是上为数不多能整合植物表型成像�？榈某Ъ�，该整合对机器自动化程度等要求较高。
