根系表型成像系統

產(chǎn)品型號： Videometer

所屬分類(lèi)：根系生理表型測量系統

更新時(shí)間：2024-04-17

簡(jiǎn)要描述：根系表型成像系統無(wú)論對于淺根系園藝蔬菜、作物種質(zhì)資源、草種質(zhì)資源還是深根系林木種質(zhì)資源，都具有現實(shí)性研究意義。目前在根系研究尤其是表型研究領(lǐng)域中，對于草類(lèi)、玉米根系和小麥根系所作的研究比較多，但大多還采用傳統不可重復的挖掘方法。植物根系原位多光譜表型成像系統出現，改變了這種情況，使得植物研究人員在對根系進(jìn)行研究的過(guò)程中，可以使用原位的方式、高分辨率、無(wú)損傷的進(jìn)。

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根系表型成像系統介紹：

根系是植物主要吸水、營(yíng)養物并支撐植物地上部分的重要器官,是植物研究的熱點(diǎn)之一，也近年來(lái)植物表型學(xué)和作物表型組學(xué)研究熱點(diǎn)。通過(guò)對根系監測和研究，能優(yōu)化水肥方案，促進(jìn)農作物、林業(yè)等產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)增效，加速植物、作物育種，有利于土地荒漠化治理、土壤修復等。但長(cháng)期以來(lái)，由于植物根系生長(cháng)環(huán)境的復雜性和不透明性,導致植物根系研究發(fā)展相對緩慢，對根系研究主要是采用挖掘法、土鉆法、土柱法、容器法、剖面法、傳統可見(jiàn)光相機成像法等傳統方法，采樣破壞性大、工作量大、區分效果不佳，嚴重阻礙了根系研究的深入開(kāi)展?！犊茖W(xué)》雜志曾出版專(zhuān)輯認為，“人類(lèi)對自己腳下土壤的了解遠遠不及對宇宙的了解"，更是佐證了地下根系研究、生態(tài)學(xué)研究難度之大。因此，對根系研究方法的選擇和改進(jìn)，對科研結果影響巨大。

根系成像技術(shù)的出現和快速發(fā)展為植物根系的研究提供了更直觀(guān)、有效的研究方法，如中子成像技術(shù)、X射線(xiàn)掃描技術(shù)、核磁共振成像技術(shù)、探地雷達、熒光成像技術(shù)、激光共聚焦成像技術(shù)、多光譜成像技術(shù)、高光譜成像技術(shù)和計算機斷層掃描成像技術(shù)等，非成像方法包括根系功能生理表型測量技術(shù)等，根據植物的生長(cháng)特性以及生長(cháng)環(huán)境狀況,利用多種成像模塊監測根系發(fā)育且不破壞其生長(cháng)。

Videometer原位根系表型成像系統：

丹麥Videometer公司開(kāi)發(fā)的原位根系多光譜表型成像系統，是做根系研究的革新性專(zhuān)業(yè)設備，無(wú)論對于淺根系園藝蔬菜、作物種質(zhì)資源、草種質(zhì)資源還是深根系林木種質(zhì)資源，都具有現實(shí)性研究意義。目前在根系研究尤其是表型研究領(lǐng)域中，對于草類(lèi)、玉米根系和小麥根系所作的研究比較多，但大多還采用傳統不可重復的挖掘方法。植物根系原位多光譜表型成像系統出現，改變了這種情況，使得植物研究人員在對根系進(jìn)行研究的過(guò)程中，可以使用原位的方式、高分辨率、無(wú)損傷的進(jìn)行監測，多光譜成像技術(shù)，因具有圖譜合一的特點(diǎn)，今年成為植物科學(xué)研究的熱點(diǎn)。

該系統分為單通道原位根系多光譜微根管表型成像系統以及多通道原位根系多光譜微根管表型成像系統，前者可以便攜攜帶，是傳統RGB成像的跨越和升級，后者主要用于設施規劃中的高通量根系成像研究。

單通道原位根系多光譜表型成像系統：

多通道原位根系多光譜表型成像系統：

5個(gè)波段下多光譜成像（405、450、590、660、940）：

5波段多光譜假彩RGB成像圖：

四通道多光譜根系成像系統（圖片來(lái)自歌本哈根大學(xué)、禁止盜圖、侵權必究）：

丹麥根本哈根大學(xué)科學(xué)家等利用多光譜成像系統對植物植株、根系進(jìn)行成像研究，取得了前瞻性的成果。該研究以深根系大麥為研究對象，將大麥下方埋了有3m長(cháng)的微根管，使用Videometer公司的Videometer MR多光譜成像系統，定期通過(guò)根窗透明面對根系成像分析。原始光譜圖像經(jīng)過(guò)Videometer自帶軟件一系列算法處理后得到目標根系圖像，隨后進(jìn)行閾值分割、模糊聚類(lèi)等模型分析，得到根系的形態(tài)學(xué)數據。