用于水稻育种的水稻表型研究

水稻是世界上最主要的粮食作物之一,全世界近一半人口以稻米为主食。水稻的生产和分配问题关系到世界半数以上人口的粮食安全问题。中国是世界上最大的稻米生产国和消费国,水稻产量占国内粮食产量的1/3以上,水稻的生产问题对中国的意义尤为重大。伴随着我国人口的不断增长、耕地质量退化、环境恶化及农村劳动力不足等压力,粮食产量增速明显放缓,严重威胁着我国的粮食安全,培育优良水稻品种、提高水稻单产一直是我国重要战略目标之一。

本试验是使用AgriphenoTM表型平台的 “温室型高通量植物表型平台——Greenhouse Scanalyzer Systems”和实验室表型成像系统——LAB SCANALYZER进行水稻表型成像,获取水稻表型特征,为水稻育种提供参考数据。

1、水稻形态学分析:通过对水稻的可见光成像,可以分析各种形态学参数,包括开展度、紧密度、冠层幅度等参数。




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2、水稻的生长动力学变化

通过对水稻的可见光成像,可以研究水稻植株整个生活史的各种形态学指标的动力学曲线,如下图是研究水稻的植株面积随时间的动力学变化。

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2不同生育期生长的植株面积变化图

3、水稻表型参数的雷达图进行植株分类

通过对水稻的可见光成像,获取大量的植物表型参数,利用这些表型参数绘制雷达图,反映植株形态的“指纹图谱”,根据“指纹图谱”对植株进行分类。

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3 不同水稻品种间的指纹图谱

4、水稻颜色的分类

植物的颜色是反映植株健康状态的关键指标之一,而肉眼对颜色的敏感度较低,存在较大的误差。利用Scanalyzer系统可以再拍摄物体可见光照片的基础上,通过软件对获得的颜色信息进行锐化处理,从而使原本肉眼不易区分的颜色差别显著的区分开来。

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可将光成像和软件锐化处理后的图像

5 分析种子形态

   通过对水稻种子的可见光成像,分析种子形态、粒数、结实率、千粒重和直弯穗。

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水稻种子结实率与形态分析

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7   水稻直穗和弯穗分析

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