根(gen)腐病(bing)又稱“植(zhi)物(wu)癌癥(zheng)"，該(gai)病(bing)發(fa)生範圍廣(guang)、極易傳染(ran)，是(shi)毀滅(mie)性(xing)的(de)土(tu)傳病害之(zhi)壹(yi)。該(gai)病(bing)具(ju)有隱(yin)蔽(bi)性(xing)，當地上部表(biao)現(xian)出明顯癥(zheng)狀(zhuang)時，地(di)下(xia)根(gen)系早(zao)已死(si)亡(wang)過半。因(yin)此，培育(yu)抗(kang)病(bing)品(pin)種(zhong)是(shi)防治(zhi)該(gai)病(bing)的(de)關鍵(jian)策(ce)略(lve)之(zhi)壹(yi)，而(er)早期檢(jian)測(ce)及(ji)客(ke)觀(guan)評估(gu)疾(ji)病(bing)嚴(yan)重(zhong)性是(shi)抗病(bing)品(pin)種(zhong)培育(yu)中(zhong)的(de)壹(yi)項重(zhong)要步(bu)驟(zhou)。

根(gen)系研(yan)究(jiu)的(de)關(guan)鍵在(zai)於對(dui)植(zhi)物(wu)“隱(yin)藏(zang)的(de)壹(yi)半"進(jin)行(xing)可視(shi)化和量化，基於高(gao)光(guang)譜(pu)成像(xiang)的根(gen)箱(xiang)栽培法在(zai)抗性(xing)篩(shai)選(xuan)及(ji)遺(yi)傳育(yu)種(zhong)等領域具(ju)有廣(guang)泛的應(ying)用(yong)和出(chu)色的表(biao)現(xian)，北京易科泰生(sheng)態技(ji)術(shu)公司推出了(le)RhizoTron^®植(zhi)物(wu)根(gen)系高(gao)光(guang)譜成像(xiang)系統(tong)，為根(gen)腐病(bing)評估(gu)提(ti)供(gong)非(fei)接(jie)觸(chu)、非(fei)損傷(shang)、數(shu)字(zi)化、可視(shi)化解決(jue)方案。 

小麥(mai)根(gen)腐病(bing)識(shi)別(bie)

Gernot et.al基於根(gen)箱(xiang)培養技(ji)術(shu)對(dui)小麥(mai)進(jin)行(xing)培養，並(bing)對(dui)植(zhi)株進(jin)行(xing)扡插(cha)處(chu)理，基於根(gen)系高(gao)光(guang)譜成像(xiang)技術(shu)，在(zai)扡插(cha)後(hou)第14、28、47、94、101和201天分(fen)別(bie)對(dui)根(gen)箱(xiang)的(de)上(shang)三分之壹(yi)進(jin)行(xing)高光(guang)譜(pu)成像(xiang)（900-1700nm）。基於壹(yi)階(jie)導(dao)數(shu)差分(fen)光譜（1649-1447nm）構(gou)建(jian)根(gen)系腐爛時間指數(shu)模型，使(shi)用(yong)修(xiu)剪(jian)後28天和101天的(de)光譜(pu)數(shu)據(ju)作為驗證集(ji)，其R²=0.96。

不同(tong)基因(yin)型扁豆的(de)黴(mei)菌(jun)根(gen)腐病(bing)評估(gu)

Afef et.al以不(bu)同基因(yin)型扁豆為實驗對(dui)象，設(she)置(zhi)對(dui)照組(zu)和實驗組(zu)，培養14日後(hou)實驗組(zu)接(jie)種(zhong)黃芽孢桿(gan)菌，對(dui)照組(zu)施(shi)以(yi)清(qing)水(shui)。接(jie)種(zhong)14日後(hou)使(shi)用(yong)0-5疾(ji)病(bing)評分(fen)量表(biao)對(dui)根(gen)系進(jin)行(xing)評分(fen)，作為地面參考(kao)數(shu)據(ju)^[11]。采用高(gao)光譜(pu)成像(xiang)技術(shu)對(dui)植(zhi)株地(di)上(shang)和地(di)下(xia)部分(fen)進(jin)行(xing)成像(xiang)分析，通過研(yan)究(jiu)高(gao)通量表(biao)型技(ji)術(shu)評估(gu)黴(mei)菌(jun)根(gen)腐病(bing)的嚴(yan)重(zhong)程度，以(yi)快(kuai)速(su)鑒(jian)別(bie)耐(nai)藥基因(yin)型。

通過提(ti)取(qu)感興(xing)趣(qu)區的(de)光(guang)譜，發現(xian)從地上(shang)樣品(pin)的(de)高光譜(pu)反(fan)射(she)曲(qu)線(xian)來(lai)看(kan)，健(jian)康(kang)和感染(ran)的樣品(pin)光(guang)譜反(fan)射(she)曲(qu)線(xian)相差(cha)較(jiao)小，而(er)根(gen)系的(de)光(guang)譜曲(qu)線(xian)差(cha)異較(jiao)顯著(zhu)。使(shi)用(yong)歸(gui)壹(yi)化差異光(guang)譜指數(shu)（NDSI）對(dui)根(gen)系疾(ji)病(bing)程(cheng)度進(jin)行(xing)預測(ce)，其(qi)R²達到(dao)0.54，使(shi)用(yong)地(di)上(shang)部光(guang)譜(pu)特征進(jin)行(xing)預測(ce)，其(qi)R²僅為0.27。結果(guo)表(biao)明，相比(bi)較(jiao)於地(di)上(shang)部，根(gen)系高(gao)光(guang)譜成像(xiang)技術(shu)能夠(gou)更(geng)好的(de)評估(gu)根(gen)腐病(bing)。

參考(kao)文獻(xian)

[1] Gernot B , Mouhannad A , Alireza N , et al. RGB and Spectral Root Imaging for Plant Phenotyping and Physiological Research: Experimental Setupand Imaging Protocols. [J]. Journal of visualized experiments : JoVE, 2017, (126).

[2] Advanced Imaging for Quantitative Evaluation of Aphanomyces Root Rot Resistance in Lentil[J]. Frontiers in Plant Science,2019,10.