斜坡治理

干货分享：酶标仪在植物对逆境胁迫应答中应用植物生长在开放的自然环境下，不可避免的被迫遭受和应对各种各样恶劣的生存环境，如干旱、盐害、低温、高温和病虫害等，这些不良环境统称为植物逆境或植物胁迫。随着全球环境的日益恶化，各种逆境胁迫因子对植物正常生长和发育的影响日趋严重，也是造成粮食作物和其它经济作物产量和品质下降的主要原因，成为制约现代农业发展的重要因素。植物为了适应各种胁迫环境，经过漫长的进化过程，产生了一系列对抗环境变化的能力，即抗性。植物抗性是绝大多数植物响应环境胁迫的普遍方式，植物抗性可以帮助植物提高对逆境的适应能力，但它是有一定限度的，如果逆境变化过强超出了植物的耐受范围，逆境胁迫会导致植物直接进入衰老和死亡。因此，植物对逆境胁迫的反应一直是植物科学领域的研究前沿。图1：植物与病原互作中的免疫反应人们已经发展出很多检测手段来探索和揭示植物免疫机制和植物抗逆机制，包括高通量测序技术、显微成像技术、色谱-质谱联用技术等，其中酶标仪检测技术作为一种高通量微孔板检测技术，且操作简便的方法，在生物医学、药物研发、农业和微生物学等领域得到了广泛应用。MolecularDevice公司的酶标仪产品可为植物抗逆领域的科学研究提供可行和简便的实验方案。针对钙信号检测，ROS信号检测，定量检测及动态曲线检测，MD都有相对应的完善的解决方案。Flexstation3可以用来检测钙信号，标配5大检测功能并内置自动移液系统，Flex快速动态监测模式，时间间隔最低达到毫秒级，轻松追踪从诱发到衰减完整的钙信号。使用SoftMaxPro软件的PeakPro分析功能，可对钙瞬变和钙振荡的信号进行峰频率、峰宽度、峰数目、峰上升时间及衰减时间等多个峰值属性进行分析。针对ROS信号检测，我们推荐多功能检测酶标仪，如SpectaMaxi3x和SpectaMaxiD系列，这几款仪器都可以配置自动双注射器，既能进行比色法和荧光强度测定，又能进行快速发光反应检测。针对定量检测，SoftMaxPro软件内置21种曲线拟合方式，可用于多种酶活分析和荧光定量分析。针对动态曲线检测，SoftMaxPro软件预置多种动力学参数，可一键输出最大速率、斜率、最大/最小时间和曲线下面积等分析。

Workswell与欧洲领先的生命科学研究机构捷克布拉格生命科学大学作物研究所经过多年合作，开发出了世界首款作物水分胁迫指数成像仪WIRIS Agro，它是第一款可用于农业领域精确绘制大面积水分胁迫指数图（CWSI）的机载成像设备。WIRIS Agro成像仪提供了LWIR波段传感器和10倍光学变焦的全高清相机 (1920x1080像素FHD)，结合配套的CWSI分析仪软件，能够在很短的时间内生产出大面积农作物的潜在产量图。水分胁迫(water stress)是植物水分散失超过水分吸收，使含水量下降，植物细胞膨压降低，正常代谢失调的现象。土壤水分亏缺是作物水分胁迫最主要的诱因，重度水分亏缺会严重影响作物生长发育从而最终影响作物产量。因此，诊断作物水分亏缺、寻求适度水分胁迫阈值以谋求最高的水分利用效率一直是农田节水灌溉和精准农业研究中的热点问题。目前，作物水分亏缺指标使用最广泛的是Idso等于1981 年提出的作物水分胁迫指数（Crop Water Stress Index ，CWSI)，CWSI是基于冠层温度和空气湿度关系，同时综合考虑了植物、土壤、大气等各种作用因素的一项综合性水分胁迫指标,其中冠层温度是可以通过遥感手段获取的基本信息之一。因此，随着目前低空轻小型无人机的大量使用，通过无人机平台高速获取大面积的植物群体CWSI图像数据终于成为可能。作物水分胁迫指数成像仪WIRIS Agro可搭载于多种类型无人机平台（如安洲科技生产的A660多旋翼无人机、AVF-1000/2000固定翼无人机等）快速精准地获取大面积植被的水分胁迫值、热红外图像数据以及高清RGB图，可用于作物产量制图、优化灌溉或控制水分利用管理补救措施等方面，是现代农田节水灌溉、精准农业、遗传育种和植物表型研究的无人机测量利器。通过CWSI图像优化马铃薯田灌溉条件如上图：基于土壤传感器数据的马铃薯田优化灌溉作业，右侧WIRIS Agro成像仪的图像所示，一些区域灌溉饱和，而其他区域灌溉不足，因此需要根据获取的CWSI图像，重新更好地定位土壤传感器。WIRIS Agro机载作物水分胁迫指数成像仪的主要用途及优点：① 状态监测评估，监控水分胁迫：使用彩色CWSI地图表述作物的水分利用问题，并可结合NDVI植被指数对作物的生长状况和产量进行研究评估；② 管理灌溉管理：灌溉系统优化，优化土壤传感器的位置和分布；③ 植物表型：WIRIS Agro成像仪可获取不同的植物物种对水分状况的不同反应，为作物遗传育种和植物表型研究提供基础数据；④ 丰富的接口：WIRIS Agro成像仪提供了多种接口，可以与无人机、控制单元、外部GPS传感器等进行广泛的连接。安洲科技可为用户提供多种机载设备飞行测试服务，欢迎联络！

水资源短缺是目前制约农业生产的一个全球性问题，近年来，全球水资源供需矛盾更加突出。对于中国而言，有43%的面积为干旱和半干旱地区，并且中国的水量分布在时间和空间上也存在非常巨大的不均衡性，这使得中国的水资源供需矛盾更加尖锐，是中国农业生产面临的最?大危机之一。自21世纪以来，中国每年都会发生大强度的干旱，受灾面积往往波及数个省，如2010年西南地区发生的大旱灾，有将近5000000hm2的农作物受害，造成190多亿元的经济损失。水稻作为中国第?一大粮食作物，研究不同干旱胁迫对水稻的影响以及研发出抗干旱品种对农业发展尤为重要。在遥感领域中，为了研究各种不同地物或环境在野外自然条件下的可见和近红外波段反射光谱，需要适用于野外测量的光谱仪器。地物光谱仪在户外主要利用太阳辐射作为照明光源，利用响应度定标数据，可测量并获得地物目标的光谱辐亮度 利用漫反射参考板对比测量，可获得目标的反射率光谱信息。实验过程及结果本实验旨在理解不同干旱胁迫下水稻基本型的表现，测量了10种在不同干旱威胁水平下导致相对含水量（RWC）不同的水稻的光谱数据，如图1所示。图1该实验显示了不同干旱胁迫下水稻的反射率模式。1) 在水稻含水量（RWC）降低时，由于1400nm和1900nm这两处水吸收特征峰减弱，导致近红外区域反射率增加。2) 对于350-700nm波长区域也有着类似的变化，在叶绿素a和叶绿素b的吸收范围中，反射率随着RWC降低而升高。3) 其次，随着RWC的降低，1400-1925nm波长向较短波长移动，且反射率增加。4) 在810-1350nm的海绵状叶肉中的散射也反映出反射率随RWC降低而增加的相同趋势。5) 最?后，在1100-2500nm波段位置的吸收也是一个强烈的吸收区域，随着RWC降低，叶片枯萎主要通过新鲜叶片中的水，其次是通过如蛋白质、木质素和纤维素的干物质而变得更加明显。结论这项实验的结果表明不同干旱威胁下的水稻的光谱反射率具有明显且规律的特征。因而可根据特征位置的差异建立预测模型，在精?准的模型分析下定量的分析出水稻含水量乃至干旱威胁程度，最终用于开发抗旱水稻品种的研究，为我国的农业生产作出巨大的贡献。