大豆地上部和地下部的表型研究

​表型是指在特定條件下(如各類環(huán)境和生長(zhǎng)階段等)所表現(xiàn)出的可觀察的形態(tài)特征（植物形狀、結(jié)構(gòu)、大小、顏色等生物體的外在性狀），由基因型和環(huán)境共同決定的。表型組是指某一生物的全部性狀特征，不僅僅局限于農(nóng)藝性狀，還應(yīng)更加關(guān)注植株所表現(xiàn)出來(lái)的生理狀態(tài)。植物表型組學(xué)是研究植物的生長(zhǎng)、表現(xiàn)和組成的科學(xué)，它的研究可以從小至核苷酸序列細(xì)胞，大至組織、器官種屬群體的表型來(lái)研究分析，并且可以進(jìn)一步整合到基因組學(xué)研究中;而從系統(tǒng)生物學(xué)角度來(lái)看，從基因組到轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組以及表型組，表型組是各種組的表現(xiàn)形式。因此，植物表型組學(xué)的研究將是涉及植物各個(gè)方面的研究領(lǐng)域。表型組學(xué)也是突破未來(lái)作物學(xué)研究和應(yīng)用的關(guān)鍵研究領(lǐng)域, 通過(guò)表型分析來(lái)描述關(guān)鍵性狀可以為育種、栽培和農(nóng)業(yè)實(shí)踐提供基于大數(shù)據(jù)的決策支持。隨著高通量測(cè)序技術(shù)和植物功能基因組學(xué)快速發(fā)展，傳統(tǒng)的作物表型檢測(cè)手段已成為植物基礎(chǔ)生物學(xué)研究和遺存育種研究的主要限制因素。高通量表型組學(xué)的興起改變了傳統(tǒng)的作物表型檢測(cè)方式，與高通量測(cè)序技術(shù)一起對(duì)現(xiàn)代育種方式產(chǎn)生深刻的影響。

大豆是人們?nèi)粘Ｉ�活中攝取脂肪和蛋白質(zhì)的重要來(lái)源，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)大豆表型的研究，主要集中于大豆株高、莖粗、主莖節(jié)數(shù)、節(jié)間長(zhǎng)度、有效分枝始節(jié)、主莖分枝數(shù)、結(jié)莢高度、莢長(zhǎng)、莢寬、莢色、籽粒色和單株莢數(shù)等性狀。本文使用AgriPheno™平臺(tái)的Scanalyzer 3D和Scanalyzer PL表型系統(tǒng)及X-射線根系掃描成像分析系統(tǒng)(RootViz FS)對(duì)大豆地上部和地下部的表型進(jìn)行了分析研究。

Scanalyzer 3D和Scanalyzer PL對(duì)大豆地上部的表型分析
 

樣品編號(hào)	籽粒數(shù)	籽粒長(zhǎng)/mm	偏心率	圓度	R值	G值	B值
野生品種	41	3.769	0.090	13.820	54	46	39
栽培品種	17	7.362	0.031	15.895	233	167	83
半栽培品種	25	5.523	0.085	14.892	91	63	41
半野生品種	30	6.084	0.057	16.111	147	117	65

☑ Scanalyzer 3D和Scanalyzer PL可獲取的大豆地上部分表型參數(shù)：
• 批量獲取的參數(shù)：冠層面積、冠層多邊形面積、冠層最小外接矩形面積、冠幅寬度、冠層外接多邊形周長(zhǎng)、冠層最小外接圓直徑、株高、冠層緊密度、冠層偏心率、莢長(zhǎng)、莢寬、莢色（RGB值）、籽粒色（RGB值）和分析植株水分相對(duì)含量等，并可以提供成像原圖和分析圖；
• 單張分析獲取的參數(shù)：莖粗和結(jié)莢高度。

RootViz FS對(duì)大豆地下部的表型分析
☑ X-射線根系掃描成像分析系統(tǒng)可批量獲取的根系參數(shù)：
• 根據(jù)客戶需要，可提供根系在基質(zhì)里原位生長(zhǎng)的根系結(jié)構(gòu)合成圖、分析圖和分析數(shù)據(jù)；
• 可分析得到的參數(shù)有根總長(zhǎng)、根投影面積、不同基質(zhì)深度截點(diǎn)數(shù)、截點(diǎn)面積和截點(diǎn)直徑等參數(shù)；
• 將原圖按分辨率降低程度進(jìn)行切割，可獲取5種不同尺寸根系根總長(zhǎng)、根投影面積、不同基質(zhì)深度截點(diǎn)數(shù)、截點(diǎn)面積和截點(diǎn)直徑等參數(shù)。