代谢表型

植物源蛋白水解物（PHs）是一类重要的生长刺激素，影响植物表型组及代谢组特征，进而促进植物生长和作物产量，尤其在缺水、盐胁迫、重金属等逆境条件下，这种促进作用更加突出。PSI植物表型组学研究中心首席科学家Klara Panzarova等，利用PlantScreen高通量表型分析平台，就一种PH对西红柿表型与代谢组学的影响进行了研究，并最新发布研究论文“A Combined Phenotypic and Metabolomic Approach for Elucidating the Biostimulant Action of a Plant-derived Protein Hydrolysate on Tomato Grown under Limited Water Availability”研究过程中，采用PlantScreen高通量表型分析系统来对实验条件下的西红柿反应进行无损监控，结合代谢组学分析，综合研究一种PH的作用效果。PlantScreen高通量表型分析系统整合LED植物智能培养、自动化控制系统、RGB多维成像、叶绿素荧光成像分析、热成像分析、自动称量与浇灌等多项技术。

汇智泰康/汇智和源针对CYP450酶代谢表型研究的需要，以肝微粒体体外温孵法为指导，以化学抑制法为基础，开发了一款专门用于CYP450酶代谢表型研究的试剂盒

小鼠等实验动物能量代谢测量已日益成为生物医学、健康医学研究的重要实验技术手段，是实验动物能量代谢表型分析（Metabolic phenotyping）的必备仪器技术。

利用核磁共振波谱和液相色谱-质谱进行代谢表型分析已用于表征严重急性呼吸道综合征冠状2号病毒（新冠病毒）感染对人血浆代谢的影响。

叶片表面的保卫细胞能够调节气孔开放，从而使植物与大气间进行气体交换，让植物的光合作用与蒸腾作用之间达到平衡。保卫细胞的新陈代谢活性又主要依赖来源于叶肉的糖分。而参与到这一过程中的转运蛋白及其对保卫细胞功能的贡献还不清楚。应用PlantScreen植物表型成像分析系统分析气孔运动调节机制以及相关表型分析。

种子活力是种子发芽和出苗率、幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力的总和（发芽和出苗期间的活性水平与行为），是种子品质的重要指标，具体包括吸涨后旺盛的代谢强度、出苗能力、抗逆性、发芽速度及同步性、幼苗发育与产量潜力。种子萌发实验无疑是最为直接有效的种子活力检测方法。但一般的传统方法需要人工计数来测量幼苗和计算发芽率，工作量极大，也非常耗时。而基于彩色图像分析来识别发芽幼苗又存在很大误差。同时，传统的形态数据难以真正评估幼苗生长的潜势、植株抗逆能力和生产潜力。因此，基于现代植物表型组学研究和种子活力评估要求，在种子萌发实验中还需要实时监测各种表型数据，而不仅仅是传统表型所说的形态数据。

植物学研究领域，我们掌握基因组的能力已远超测量其对表型影响的能力。为应对这个不平衡的现状，近年来对植物表型研究的投入渐多，光学测量方法因其速度快、无损伤、可长期追踪监测等优势而发展迅速，其中HSI（高光谱成像）便是极具前景的一种：可适应实验室、温室、野外各种场景；可应用于细胞、叶片、冠层、遥感各种尺度；可实现便携、实验室静态系统、拖拉机和越野车、无人机、船、卫星各种搭载方案。因此高光谱技术在植物表型测量、实现作物优化管理领域应用广泛。澳大利亚拉筹伯大学的Rijad Sari?等学者同国际知名的植物表型设备厂商捷克PSI公司的CEO Martin Trtilek博士，于2021年1月在Trends in Plant Science杂志共同发表综述，全面介绍了高光谱技术在植物表型测量应用中的原理、技术和应用现状：HSI测量够得到植物的叶绿素、叶黄素、类胡萝卜素、花青素、氮、水分、磷、纤维素、蛋白质、矿物质、酚类等代谢物状况信息；植物组织的细胞结构、角质层厚度、细胞垛叠方式等导致的表面纹理特性的变化信息；植物冠层结构和形态信息等；可应用于植物生理生化研究、种子活力评估、光合及呼吸、根系表型、病虫害和非生物胁迫研究、产量预测和农产品质量检测等植物表型研究及应用领域。

本研究介绍了安捷伦 XF 底物氧化压力测试的分析设计和概念验证，用于了解哪些底物与特定的细胞功能或表型相关或特定的细胞功能或表型需要哪些底物。这些试剂盒提供了一套经优化的、便捷的快速解决方案，通过评估 3 种主要的线粒体底物（长链脂肪酸、葡萄糖/丙酮酸和/或谷氨酰胺）来测定细胞底物氧化，能够实时提供丰富的多参数信息，而基于底物摄取或底物利用情况的终点分析法无法获得这些信息。当研究细胞是否需要特定的底物时，或者研究应用于细胞的某种干预措施是否影响线粒体对特定底物的氧化时，建议使用本实验设计。这一功能信息有助于研究细胞如何改变或转移底物的氧化以进行激活、增殖和分化等关键细胞功能。

目前已有研究表明，人类的UGT酶可根据其氨基酸序列的同源性进一步分为4家族(UGT1、UGT2、UGT3和UGT8)和5亚家族(1A、2A、2B、3A和8A)，共22种亚型（如表1所示）。其中UGT1和UGT2是最重要的药物葡萄糖醛酸代谢酶，影响着大约55%的药物以及内源性分子(包括胆红素、胆汁酸等物质)的转化。

药用植物栽培经常会遇到一个左右为难的问题，即如果一味追求产量（生物量），药用植物的有效成分含量（很多是多酚、黄酮类的次生代谢物）往往会较低，最终获得的总有效成分可能反而更少。那么怎样确定并评估最优的药用植物培养方案呢？由于自然环境多变而且难以控制，很多研究者把专注点放到了人工培养与植物工厂上，并通过植物表型成像技术来综合衡量药用植物的培养效果。在药用植物培养方案的相关研究中，国内外研究者利用易科泰及合作厂家提供的植物表型成像技术方案已经取得了大量研究成果。

捷克Palacký 大学的科学家提出了一种可重复的室内表型分析方法，用于研究大麦种群的水分胁迫状况和复水过程。这一方法的培养环境控制和表型测量主要都是通过PlantScreen植物表型成像分析系统完成的。

表型（Phenotype）是基因组（Genome）和环境(Environment)共同作用的结果，近年来，随着高通量测序技术的快速发展，基因组的研究更加简单快速，然而由于植物表型本身的复杂性以及动态变化的特性，表型研究滞后于基因组研究[1]。目前表型研究主要集中在植物/作物领域，在藻类领域，表型组学研究刚刚起步，但发展速度极为迅猛。

藻类作为水体中最重要的初级生产者，对整个生态系统乃至地球圈的稳定都起着极为重要的作用。因此，对藻类的研究一直是生物学和生态学中非常重要的热点。目前藻类表型组学研究发展速度极为迅猛。藻类表型组学一方面是藻类基因组学的补充与验证，解释基因组和环境因素对植物表型的复杂作用及中间的变化过程；另一方面可以用于经济藻类的抗逆生理研究和遗传育种，获取更优良的经济藻种；还可以用于水华、赤潮的发生机理研究。易科泰公司长期致力于农业-生态-健康领域，整合国际先进技术资源，且自主研发生产了AlgaTech®高通量藻类表型分析平台，为藻类生物质能源及高通量表型研究领域提供全面解决方案，包括藻类叶绿素荧光与光合作用测量、藻类叶绿素荧光成像分析、藻类培养与在线监测及高通量藻类表型分析等。

植物育种过程需要一种快速简便的工具来评估表型，从而可以对大量植物进行非破坏性筛选，使得尽可能在筛选过程的早期识别出所需的个体。北京易科泰生态技术有限公司为广大植物育种工作者提供了方便快捷的、非破坏性的表型筛选技术方案。

PlantScreen温室紧凑型或大型传送带式植物表型成像分析平台集植物自动传送技术、智能LED光适应与培养技术、自动浇灌称重技术、FluorCam叶绿素荧光成像技术、光谱成像技术（包括RGB、VISIR高光谱成像、SWIR高光谱成像、LWIR红外热成像等）等，以及根窗技术全自动根系表型观测，高通量、无损伤、全自动、全方位实验观测分析植物形态结构与生理功能形状表型，成为国际著名表型组学与遗传组学研究及遗传育种机构的重要平台，如德国IPK（Leibniz Institute of Plant Genetics and Crop Plant Research）、美国橡树岭国家实验室（Oak Ridge National Laboratory）、荷兰生态表型研究中心（NPEC，Wageningen University & Research，Netherlands Plant Eco-phenotyping Centre）、德国BIOP（Institute of Biochemical Plant Pathology）、澳大利亚CSIRO（Commonwealth Industrial Research Organisation）、国际水稻研究所、杜邦先锋国际良种公司、孟山都公司、美国合成基因公司等等。

快速、全面获取田间作物表型数据是提高田间试验效率的有效手段，也是实现农业生产精准化和可持续发展的有力保障。田间作物表型数据包括形态学、生物化学和生理学等多学科角度的性状参数，用以综合评估作物在复杂多变的大田环境中的生产潜力、健康水平、营养状况、光能利用效率、胁迫抗性。

有利性状能帮助作物抵抗非生物胁迫和生物胁迫。在作物胁迫抗性的研究中，我们需要快速准确的方法来实现高效和有效的野外表型测量、监测和分析。这其中包括自动化的植物形态学、生物化学和生理学的测量，以综合评估各种监测环境中作物胁迫与抗性、生长状况、潜在和实际的产量等。易科泰生态技术公司与PSI等国际知名表型分析技术公司合作，提供大田作物表型分析全面技术方案。

PSI公司是捷克科学院Nedbal教授与现任PSI公司总裁、布尔诺（孟德尔发现遗传定律的城市）植物表型研究中心主任Trtilek博士共同成立的，是真正顶尖植物科学家建立的公司，本身就承接大量欧盟的科研项目并与捷克科学院联合成立了捷克全球变化中心。

美国农业部（USDA）的科学家尝试确定莴苣盐胁迫的关键生理性状，用于筛选高耐盐的莴苣品种。从最开始，他们就把关注点放在了叶绿素荧光动力学分析上。与传统的作物表型测量（鲜重、叶面积、叶绿素指数、CO2同化速率等）相比，一方面光系统对各种生物和非生物胁迫因素都非常敏感，而叶绿素荧光成像分析可以无损地直接测量胁迫对光系统的损伤程度和机理；另一方面，叶绿素荧光成像分析技术与自动传送系统集合，能够实现对大量样品的高通量无损快速检测，非常适用于作物品种的筛选。他们使用的PlantScreen XYZ植物表型成像分析系统就能够将这两方面的优势完美地结合起来。

细胞表型是涉及基因和蛋白表达的多个细胞过程的集合体，这些过程导致细胞特定的形态和功能。细胞表型检测主要类型有：细胞的增殖、凋亡、迁移、侵袭、活力、信号通路及屏障功能等。

下载《CAR-T 细胞进行表型和功能表征》白皮书，了解更多Incucyte? 实时活细胞成像技术与iQue? 高通量流式在肿瘤免疫学中的应用。

近年来，代谢组学受到研究者越来越多的关注，是当今分析化学和生命科学的一个前沿的交叉学科，有广阔的发展前景。代谢物种类众多，在体内的分布广泛，且不同代谢物的浓度范围相差极大，这对分析仪器及数据分析手段均提出了巨大的考验。许国旺研究员课题组（大连化物所高分辨分离分析及代谢组学组）是我国最早进行代谢组学研究、同时也是目前国内外实力最强的专注于代谢组学研究的课题组之一：该课题组多年来根据分析化学的特点和国际前沿研究领域的发展趋势，立足于中国现状，结合国家重大应用领域的需求与自身技术优势，以分离分析研究为立足点，生命科学、重大疾病、中医药现代化、公共安全等领域的复杂样品分析为切入点，开展极端复杂体系分析的方法学研究及其应用、代谢组学方法及其应用研究和转化医学等工作。目前，课题组拥有以许国旺研究员为核心的固定职工17人，现有硕、博士研究生20多名，学科背景涵盖分析化学、生物化学、临床医学、药学和微生物学等领域。

FluorCam模块式植物表型成像系统由模块式光源板、叶绿素荧光成像与多光谱荧光成像镜头、选配RGB成像、红外热成像及高光谱成像模块等组成，广泛应用于作物表型分析、植物光合生理研究检测、遗传育种、植物生理生态学研究等。

叶绿素荧光与植物表型成像技术是一种先进的植物无损检测技术，可以在非接触并不损伤植物样品的情况下，可视化定量检测植物/藻类的光合作用、抗逆响应、生理表型变化等。在科研方面，这一技术广泛用于植物/藻类光合生理与光合功能基因、植物/藻类逆境响应与抗逆功能基因、植物表型组学、突变株筛选、转基因植物功能与表型检测、植物/藻类生理生态等研究。而在农业生产中，则用于优良作物品种选育、作物抗逆性评估、农药/施肥效果与环境友好评估。在环保领域，也用于环境污染与生态毒理评估等。研究对象涵盖拟南芥、烟草等模式植物、作物（包括叶片和麦穗）、水果（包括果实和叶片）、蔬菜、林木、微藻、大型藻和藻类共生体；以及地衣、苔藓等低等植物。易科泰生态技术公司致力于“生态、农业、健康”科学研究与监测/检测技术方案推广、研发与应用服务，能够提供国内高校科研与生产应用提供各种定制化的叶绿素荧光与植物表型成像技术方案，助力本次设备设备更新与升级。

易科泰生态技术公司提供作物表型组学研究检测全面解决方案。

PlantScreen紧凑版植物/作物表型成像分析平台为温室或实验室用高通量植物表型成像分析系统，由带自动传送系统和光适应/暗适应的主机箱体和成像单元组成，广泛应用于基因组学表型组学研究、遗传育种、作物胁迫与抗性筛选、种质资源检测、生物安全监测等。

自然界中的植物都会面临各种病害的侵染。病害防治更是农业生产中的重中之重。科学家们一直致力于用各种技术研究植物病害的发病机制和防治方法。在近年的最新研究中，新兴的组学研究技术逐渐成为病害研究的热点。在各种组学技术中，从直观、无损、快速、简便以及农业应用推广上考虑，植物表型成像分析技术无疑是最优的选择之一。

自然界中的植物都会面临各种病害的侵染。病害防治更是农业生产中的重中之重。科学家们一直致力于用各种技术研究植物病害的发病机制和防治方法。在近年的最新研究中，新兴的组学研究技术逐渐成为病害研究的热点。在各种组学技术中，从直观、无损、快速、简便以及农业应用推广上考虑，植物表型成像分析技术无疑是最优的选择之一。

易科泰生态技术公司与PSI公司、Specim公司等国际知名表型技术研发生产公司和光谱成像传感器公司合作，致力于提供国际先进作物种质资源与表型组学研究检测仪器设备，先后给中科院、中国农科院、西北农林科技大学、中国农业大学等提供了大量表型组学研究仪器设备和技术服务，包括自主研发的表型分析专利技术和平台如PhenoTron® 系列产品等。

PlantScreenTM XYZ植物表型成像系统是由捷克PSI公司研制生产的全自动表型测量系统。它整合了Robotic自动化控制系统、智能LEDs光照培养系统、叶绿素荧光成像测量分析、植物热成像分析、植物近红外成像分析、植物高光谱分析、自动条码识别管理、RGB真彩成像等多项先进技术，以最优化的方式实现大量植物样品——从拟南芥、玉米到各种其它植物的全方位生理生态与形态结构成像分析，用于高通量植物表型成像分析测量、植物胁迫响应成像分析测量、植物生长分析测量、生态毒理学研究、性状识别及植物生理生态分析研究等。因其出色的表现，PlantScreenTM XYZ及其他定制型STP（sensor-to-plant）在国内外有较大的装机量，如西南大学的作物表型成像分析平台。