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。
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。