種子活力綜合(he)檢測平臺(tai)落戶農業農(nong)村部(bu)蔬(shu)菜種(zhong)子質量(liang)監督(du)檢驗測(ce)試(shi)中心(xin)

  日前，北(bei)京(jing)易科泰(tai)生態(tai)技術(shu)有限公(gong)司為(wei)北(bei)京(jing)市農林科(ke)學院(yuan)農業(ye)農村部(bu)蔬(shu)菜種(zhong)子質量(liang)監督(du)檢驗測(ce)試(shi)中心(xin)安裝(zhuang)了(le)壹(yi)套PhenoTron®種(zhong)子活力綜合(he)檢測系統(tong)。該系統(tong)包(bao)括(kuo)智(zhi)能LED光源(yuan)培(pei)養、種子形(xing)態(tai)RGB成像(xiang)分析(xi)、高通量(liang)種子呼吸(xi)強(qiang)度(du)檢測、種(zhong)子萌發與(yu)種(zhong)苗(miao)葉(ye)綠(lv)素熒光成像(xiang)檢測等(deng)現(xian)代(dai)技術(shu)，用(yong)於(yu)全(quan)面檢測種(zhong)質資源(yuan)的表觀形(xing)態(tai)、呼(hu)吸代(dai)謝強度(du)（耗氧(yang)率）、發芽(ya)及(ji)其(qi)抗(kang)逆(ni)性(xing)等(deng)表型性(xing)狀(zhuang)指(zhi)標(biao)。該系統(tong)的安裝(zhuang)運(yun)行將(jiang)為(wei)蔬菜(cai)種質資源(yuan)搜(sou)集(ji)利(li)用(yong)與(yu)創(chuang)新(xin)、蔬菜(cai)新(xin)品種選(xuan)育(yu)等(deng)領域提供強(qiang)大(da)助力。

  智(zhi)能(neng)LED光源(yuan)培(pei)養臺(tai)為(wei)種子萌發及(ji)幼(you)苗(miao)生長(chang)提供了(le)可(ke)控(kong)環境(jing)。培(pei)養臺(tai)可(ke)調(tiao)制模(mo)擬(ni)自然光照及(ji)程(cheng)序化(hua)模(mo)擬(ni)晝(zhou)夜(ye)節(jie)律；可(ke)調(tiao)控培(pei)養溫度(du)；內(nei)置(zhi)了通(tong)風單元(yuan)進(jin)行換氣(qi)通(tong)風。光強、溫度(du)等(deng)培(pei)養條件(jian)均通(tong)過(guo)軟(ruan)件(jian)進(jin)行動(dong)態(tai)調(tiao)控和實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)。
 

  種(zhong)子活力檢測則(ze)由模(mo)塊(kuai)化的檢測單元(yuan)實(shi)現(xian)，包括(kuo)葉(ye)綠素熒光成像(xiang)單元(yuan)、高通(tong)量(liang)種子呼吸(xi)測(ce)量(liang)單元(yuan)、種子形(xing)態(tai)分(fen)析(xi)單元(yuan)，用於(yu)全(quan)面綜合(he)評估(gu)種(zhong)子活力及(ji)測(ce)量(liang)種苗(miao)-根系表型。

  葉(ye)綠(lv)素熒光成像(xiang)單元(yuan)采(cai)用脈沖振(zhen)幅調(tiao)制（PAM）技術(shu)，既(ji)可(ke)對萌發中的種(zhong)子成像(xiang)，通過檢測子葉中的葉(ye)綠(lv)素熒光鑒(jian)別種(zhong)子是(shi)否(fou)萌發及(ji)其(qi)抗(kang)逆(ni)性(xing)，用(yong)於(yu)快速、高(gao)通量(liang)評估(gu)種(zhong)子萌發率；又(you)可(ke)對萌發後(hou)的幼(you)苗(miao)成像(xiang)，借助壹(yi)系列(lie)的葉(ye)綠(lv)素熒光參數(shu)評估(gu)幼(you)苗(miao)的光合能(neng)力和脅(xie)迫抗(kang)性，如(ru)QY_max大(da)光化學(xue)效(xiao)率（Fv/Fm，對各種(zhong)脅(xie)迫極為(wei)敏感）、Effective QY有效(xiao)光化學(xue)效(xiao)率（量(liang)子產(chan)額）、NPQ非光化學(xue)淬(cui)滅（與(yu)光系統(tong)熱(re)耗散、光保護(hu)機(ji)制有關）、Rfd熒光衰減比(bi)率等(deng)。

 
  由成像(xiang)圖可(ke)見(jian)：熒光成像(xiang)圖能很(hen)好(hao)的識別出(chu)每(mei)株樣(yang)品的子葉。通(tong)過(guo)識別發(fa)芽樣品便(bian)可(ke)計(ji)算(suan)發芽率。並且可(ke)借助軟(ruan)件(jian)的尺(chi)寸(cun)篩(shai)選功能(neng)，按(an)子葉的光合有效(xiao)投影(ying)面積(ji)進(jin)行分級(ji)篩(shai)選。此(ci)外，Fv/Fm等(deng)熒光參數(shu)還可(ke)以(yi)反映(ying)幼(you)苗(miao)的光合活性，進(jin)而評估(gu)幼(you)苗(miao)活力。

 
  從(cong)成像(xiang)結果(guo)來(lai)看，種(zhong)子萌發到(dao)壹(yi)定階段，子葉的葉(ye)綠(lv)素熒光就可(ke)能(neng)透(tou)過種(zhong)皮(pi)被觀測到，但其Fv/Fm大(da)光化學(xue)效(xiao)率相(xiang)對於幼(you)苗(miao)偏低(di)。這(zhe)樣就(jiu)可(ke)以(yi)使(shi)用(yong)葉綠(lv)素熒光成像(xiang)技術(shu)進(jin)行種子萌發不(bu)同階段的檢測。

  高(gao)通(tong)量(liang)種子呼吸(xi)測(ce)量(liang)單元(yuan)采(cai)用了光學氧(yang)傳(chuan)感器(qi)技術(shu)，通(tong)過(guo)測(ce)量(liang)種子的耗(hao)氧(yang)率（MO2）評估(gu)種(zhong)子活力。即壹(yi)般情(qing)況下(xia)，高活力的種(zhong)子耗氧(yang)率高。測(ce)量(liang)單元(yuan)由貼(tie)有氧氣薄膜(mo)貼的24孔(kong)多(duo)孔(kong)板、氧(yang)氣(qi)讀取(qu)器(qi)及(ji)在線(xian)數(shu)據采(cai)集(ji)分(fen)析(xi)軟(ruan)件(jian)等(deng)部分(fen)組(zu)成。

 
 
  其中A1-A6及(ji)D4-D6為(wei)空白，B1-B6每(mei)個孔(kong)放有壹(yi)粒(li)種(zhong)子，C1-C6每(mei)個孔(kong)放有兩(liang)粒(li)種(zhong)子，D1-D3每(mei)個孔(kong)放有3粒(li)種(zhong)子。可(ke)圖(tu)可(ke)見(jian)：在近兩(liang)個(ge)小時(shi)的測(ce)量(liang)記錄時(shi)間內(nei)，空白組(zu)氧(yang)氣(qi)含(han)量(liang)較穩定；放有壹(yi)粒(li)種(zhong)子的孔(kong)氧氣(qi)降低，曲(qu)線(xian)斜率小；兩(liang)粒(li)種(zhong)子的氧(yang)氣(qi)降低，快於(yu)壹(yi)粒(li)種(zhong)子；三粒(li)種(zhong)子的孔(kong)氧氣(qi)下(xia)降較為(wei)明顯，下(xia)降速率快。

  種(zhong)子形(xing)態(tai)分(fen)析(xi)單元(yuan)則(ze)采(cai)用高分(fen)辨(bian)率、具備(bei)透(tou)掃功能(neng)的掃(sao)描儀獲取高(gao)質量(liang)的灰度(du)圖片和彩(cai)色圖片，再(zai)借助專(zhuan)業的植(zhi)物(wu)圖(tu)像(xiang)分析(xi)軟(ruan)件(jian)，對種子數(shu)量(liang)、長(chang)度(du)、寬(kuan)度(du)、體(ti)積(ji)大(da)小、表面積(ji)、周(zhou)長(chang)進(jin)行自動(dong)測(ce)量(liang)及(ji)顏(yan)色分析(xi)。

 


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