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高通量植物根系表型微根窗測(cè)量系統(tǒng)

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所在地區(qū):北京北京市

產(chǎn)品簡(jiǎn)介

植物根系具有固定植物、吸收水分、攝取營(yíng)養(yǎng)、調(diào)節(jié)土壤微生物等重要作用,具有重要的研究?jī)r(jià)值

詳細(xì)介紹

 

植物根系具有固定植物、吸收水分、攝取營(yíng)養(yǎng)、調(diào)節(jié)土壤微生物等重要作用,具有重要的研究?jī)r(jià)值。但由于植物根系埋藏于地下,長(zhǎng)期以來(lái)缺乏有效的研究工具和研究手段,與地上部研究相比,一直處于落后地位,已經(jīng)成為植物表型組學(xué)研究的瓶頸!傳統(tǒng)的研究方法主要采用洗根法,即將根系從土壤里取出,洗滌干凈,然后通過(guò)掃描手段進(jìn)行分析,然而這種方法需要大量的人力物力,并且破壞了根系結(jié)構(gòu),無(wú)法連續(xù)監(jiān)測(cè)。

 

為了解決以上問(wèn)題,法國(guó)農(nóng)科院的科學(xué)家基于微根窗技術(shù),集合自動(dòng)傳送技術(shù)、圖像獲取與分析以及大規(guī)模運(yùn)算技術(shù),創(chuàng)新的開(kāi)發(fā)出一款高通量植物根系表型微根窗測(cè)量系統(tǒng)RhizoCab,配合專用根筒RhizoTube,從而實(shí)現(xiàn)了植物根系表型全自動(dòng)、高通量、非損傷的長(zhǎng)期監(jiān)測(cè),必將極大推動(dòng)植物根系研究進(jìn)展,為作物育種和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)服務(wù)。

 

功能特性

  • 非損傷、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)植物根系生長(zhǎng)變化
  • 全自動(dòng)、高通量測(cè)量
  • 可以集成到植物表型平臺(tái)
  • 測(cè)量精度高,數(shù)據(jù)準(zhǔn)確
  • 單個(gè)RhizoTube可以承載1到6株植物
  • 集成自動(dòng)灌溉裝置,保證所有植物生活條件一致

 

成像系統(tǒng)RhizoCab

RhizoCab是一個(gè)由鋁合金和玻璃組成的成像室(W x D x H = 1.5 m x 1.5 m x 2.5 m),內(nèi)部配有465 nm、525 nm和625 nm三組特殊LED光源,側(cè)面固定一臺(tái)高分辨率相機(jī)(蔡司50 mm f/2 Makro-Planar 鏡頭和Basler raL12288-8gm相機(jī)),該相機(jī)可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求進(jìn)行移動(dòng)。當(dāng)傳送系統(tǒng)將RhizoTube送至位置后,利用自動(dòng)旋轉(zhuǎn)裝置進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn),與此同時(shí)相機(jī)會(huì)對(duì)整個(gè)RhizoTube高度范圍內(nèi)進(jìn)行成像,對(duì)于一個(gè)給定的波長(zhǎng),成像時(shí)間大約10秒。此外,您還可以將相機(jī)定焦于某個(gè)感興趣的區(qū)域,以便獲得更高分辨率的圖像。

 

 

RhizoTube結(jié)構(gòu)

RhizoTube包含一根透明的PAM外管和一根不銹鋼內(nèi)管,通過(guò)底部螺栓和頂部星形固定裝置集成在一起,中間一層18 μm厚度的藍(lán)色塑料薄膜,植物生長(zhǎng)于膜與外管之間,該膜允許水分、營(yíng)養(yǎng)液和微生物通過(guò),并防止根系伸入基質(zhì)內(nèi)部。營(yíng)養(yǎng)液通過(guò)頂部加入,滲入基質(zhì),直至充滿整個(gè)內(nèi)管與膜中間的區(qū)域,以備植物生長(zhǎng)所需。通過(guò)一個(gè)特殊定制的底部平面基座(包含RFID識(shí)別標(biāo)簽),便可以將RhizoTube和傳送帶系統(tǒng)有機(jī)整合,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)、高通量植物根系表型測(cè)量的目的。

 

 

央視對(duì)該技術(shù)的報(bào)道

 

如何往根筒RhizoTube中添加培養(yǎng)土/介質(zhì)

 

應(yīng)用實(shí)例

 

 

 

 

 

主要技術(shù)參數(shù)

  • 根管直徑:180 mm
  • 有效高度:500 mm
  • 總高度:540 mm,不帶灌溉系統(tǒng);565 mm,帶灌溉系統(tǒng)
  • 承載重量:8 kg
  • 基質(zhì)體積:8 L
  • 根管材質(zhì):不銹鋼304L – PMMA – HDPE
  • 自動(dòng)排水裝置:有
  • 膜材質(zhì):聚酰胺32μ
  • 成像面積:8 cm2
  • 重力灌溉系統(tǒng):有
  • 自動(dòng)/手動(dòng)遮蔽
  • 平面底座,用于放置于傳送帶上

 

代表文獻(xiàn)

Jeudy C, Adrian M, Baussard M, Bernard C, Bernaud E, Bourion V,Busset H, Cabrera-Bosquet L, Cointault F, Han S, Lamboeuf M, Moreau D, Pivato B, Prudent M, Trouvelot S, Truong HN, Vernoud V, Voisin AS, Wipf D and Salon C(2017)RhizoTubes as a new tool for high throughput imaging of plant root development and architecture: test, comparison with pot grown plants and validation, Plant Methods, 2016,https://doi.org/10.1186/s13007-016-0131-9

關(guān)鍵詞:RFID
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