AgriPheno訂閱號(hào)專注于持續(xù)更新植物生理生態(tài)、植物表型組學(xué)和基因組學(xué)、基因分型、智能化育種及應(yīng)用、激光雷達(dá)探測(cè)技術(shù)及數(shù)據(jù)分析等領(lǐng)域，國內(nèi)外最新資訊、戰(zhàn)略與政策導(dǎo)讀。本文節(jié)選了2022年10-12月推送的代表性文章，以供大家參閱。

植物逆境研究

? 藜麥表皮鹽泡細(xì)胞缺失突變體或?qū)⒏淖兾覀儗?duì)鹽生植物耐鹽機(jī)制的理解

本研究表明，在測(cè)試的實(shí)驗(yàn)條件下，表皮鹽泡細(xì)胞對(duì)植物的耐鹽性沒有影響，這將重新聚焦鹽生植物耐鹽機(jī)制的研究，并重新引導(dǎo)育種工作，以解決未來的糧食安全問題。

? 多組學(xué)分析揭示褪黑素在番茄應(yīng)對(duì)夜間低溫中的調(diào)節(jié)作用

這項(xiàng)研究表明褪黑素能夠有效緩解低夜溫對(duì)番茄葉片光合性能的抑制，研究結(jié)果為進(jìn)一步挖掘褪黑素調(diào)控低溫抗性的信號(hào)通路提供了新見解。

? 氣候變化是否影響光合作用，如何影響？

簡單的回答是，不一定。氣候變化是否影響光合作用及其具體影響，取決于多種因素。

植物根系研究

? 根系覓食策略提高茶樹對(duì)土壤鉀異質(zhì)性的適應(yīng)性

本研究結(jié)果不僅有助于進(jìn)一步了解茶樹對(duì)土壤鉀的適應(yīng)策略，也有助于為茶農(nóng)和生產(chǎn)者充分利用茶樹根系來提高鉀的利用率提供參考。

? 適應(yīng)不同耕作技術(shù)下土壤機(jī)械阻抗的理想根系表型

耕作會(huì)改變土壤機(jī)械阻抗特征，且不同耕作技術(shù)對(duì)土壤機(jī)械阻抗特征的影響不同，高投入保護(hù)性耕作技術(shù)有利于恢復(fù)土壤機(jī)械阻抗特征，低投入耕作技術(shù)會(huì)造成土壤機(jī)械阻抗特征進(jìn)一步惡化，更不利于根系生長，并基于不同耕作技術(shù)，提出了幾種可作為未來育種目標(biāo)的理想根系表型。

? Plant and Soil：不同水氮水平下棉花的細(xì)根動(dòng)態(tài)、根系壽命及冠層特征

本文研究了水和氮（N）對(duì)棉花凈根系生產(chǎn)力、根系壽命、根系長度和冠層特征的影響，并量化了冠層特征與根系動(dòng)力學(xué)指標(biāo)之間的關(guān)系。

植物表型研究方法/方案

? 利用無人機(jī)LIDAR點(diǎn)云和多光譜圖像評(píng)估大田作物的葉面積指數(shù)（LAI）

本研究證明了LiDAR衍生模型和MSI衍生三維模型在預(yù)測(cè)低矮作物（如菜豆）的葉面積指數(shù)方面的實(shí)用性。

? 整合高通量表型、GWAS和預(yù)測(cè)模型揭示玉米株高的遺傳結(jié)構(gòu)

本研究拓展了人們對(duì)株型發(fā)育機(jī)制的理解，為玉米表型鑒定、基因資源挖掘、表型預(yù)測(cè)及遺傳改良提供了重要的數(shù)據(jù)支撐和基因資源。

? 可控環(huán)境下柳枝稷植株生長和生物量產(chǎn)量的高通量表型分析

本研究的目的是揭示RGB圖像提取的柳枝稷性狀測(cè)量值和人工測(cè)量值之間的關(guān)系，以證明我們是否可以利用基于圖像的性狀來量化柳枝稷的生長和發(fā)育，從而顯著減少表型數(shù)據(jù)收集中的時(shí)間和人工投入。

? 移動(dòng)式LiDAR系統(tǒng)評(píng)估草莓植株的營養(yǎng)生長

本研究證實(shí)了LiDAR點(diǎn)云導(dǎo)出的各種參數(shù)與破壞測(cè)量的生物量和幾何結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，研究結(jié)果表明移動(dòng)式LiDAR系統(tǒng)是監(jiān)測(cè)草莓植株生長的可行工具。

光譜研究

? 利用卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從光譜圖像中評(píng)估微藻種類、生物量和分布

本研究中，我們培養(yǎng)了五種不同的微藻，將微藻樣品（體積2 mL）移液到24孔板上，使用Specim IQ光譜成像儀（Specim，芬蘭）在透射光下成像，記錄了400-1000 nm之間的204個(gè)波段的光譜信息，以監(jiān)測(cè)藻類生長。

? 利用無人機(jī)LIDAR點(diǎn)云和多光譜圖像評(píng)估大田作物的葉面積指數(shù)（LAI）

高光譜成像（HSI）是一種穩(wěn)健的、無損的食品污染物檢測(cè)方法。本文總結(jié)了過去二十年這一領(lǐng)域所做的工作，重點(diǎn)介紹了該領(lǐng)域研究面臨的挑戰(zhàn)、風(fēng)險(xiǎn)以及研究差距。

? SW-NIRS和NIR-HSI對(duì)完整菠蘿成熟指數(shù)的無損評(píng)估

本研究評(píng)估了兩種無損技術(shù)（透射短波近紅外光譜，SW-NIRS和反射近紅外高光譜成像系統(tǒng)，NIR-HSI）預(yù)測(cè)完整菠蘿成熟指數(shù)的性能。

? 基于高光譜成像的馬鈴薯含水量和硬度預(yù)測(cè)

本文提出了一種在可見光-近紅外（VIS/NIR）和短波紅外（SWIR）波段使用HSI系統(tǒng)無損測(cè)定馬鈴薯水分含量和硬度的方法。本研究證實(shí)了HSI技術(shù)用于無損檢測(cè)馬鈴薯含水量和硬度的可行性。

新觀點(diǎn)/新技術(shù)

? 多光譜圖像和激光雷達(dá)點(diǎn)云融合用于不同氮水平下蔬菜作物的識(shí)別和生物物理特征鑒定

本研究的目的是通過TLS和高分辨率多光譜圖像的數(shù)據(jù)融合，在斑塊層面上對(duì)三種結(jié)構(gòu)不同的蔬菜作物進(jìn)行基于對(duì)象（Object-Based）的區(qū)分和生物物理特征鑒定。研究結(jié)果表明，從融合數(shù)據(jù)中識(shí)別蔬菜作物的準(zhǔn)確率很高（92%），比單一傳感器高約20%。

? 植物功能性狀在解釋泥炭地CO2和CH4氣體交換方面起次要作用

與基于功能性狀的指數(shù)相比，功能植物的覆蓋被證明在解釋氣體通量變異性方面更有效。研究結(jié)果表明，對(duì)于未來的氣體通量建模而言，與其試圖使用個(gè)體性狀，不如細(xì)化植物功能群，并確保它們基于一組與所研究的生態(tài)系統(tǒng)過程相關(guān)的植物性狀，這可能更有用。這可以通過整理從泥炭地測(cè)量的大量性狀數(shù)據(jù)集來實(shí)現(xiàn)。

? 谷子育種新見解：基因型依賴的微生物效應(yīng)

本研究建立了谷子基因型－標(biāo)記微生物群－谷子農(nóng)藝表型的互作網(wǎng)絡(luò)，驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)證實(shí)微生物介導(dǎo)的促生和抑制生長的效應(yīng)受到宿主基因型的影響。即相同促生菌株，接種到不同基因型的谷子根際，其促進(jìn)生長的效果有著明顯的差異。表明谷子基因型決定了微生物對(duì)作物表型的影響。

植物生理生態(tài)研究

? 文獻(xiàn)盤點(diǎn)｜2022年WALZ光合作用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫更新超1000篇

2022年數(shù)據(jù)庫新增文獻(xiàn)1010篇，原文收錄869篇，占比86.1%。使用WALZ在售型號(hào)設(shè)備發(fā)表的文獻(xiàn)727篇，占比72.0%。單個(gè)型號(hào)年發(fā)表文章數(shù)量前三的分別是IMAGING-PAM葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)193篇，DUAL-PAM-100雙通道葉綠素?zé)晒鈨x148篇，PAM-2500便攜式調(diào)制葉綠素?zé)晒鈨x102篇。

? 生物基肥料改良的砂質(zhì)壤土溫室氣體排放：微觀研究

本文比較了施用沼液、BBF（沼液為原料）、兩種礦物氮肥（尿素和硝酸銨鈣）的砂質(zhì)壤土的CO2、N2O和CH4短期排放量，以評(píng)估BBF對(duì)土壤溫室氣體產(chǎn)生的短期和長期影響。

? 葡萄葉片的光合性能評(píng)價(jià)：基于高光譜的機(jī)器學(xué)習(xí)模型

本研究通過對(duì)不同年份葡萄的理化參數(shù)、產(chǎn)量和品質(zhì)的觀察，記錄葉片的高光譜信息，最終建立了基于高光譜技術(shù)的葉片光合性能評(píng)價(jià)模型。研究結(jié)果可為利用近地光譜學(xué)方法測(cè)定葉片光合性能提供技術(shù)支持。

? 借助Dual-KLAS-NIR定量區(qū)分流經(jīng)PSI的線性和環(huán)式電子傳遞

在這里，我們描述了一種方法的發(fā)展，該方法首次允許以絕對(duì)值量化光合生物中通過光系統(tǒng)I的電子流。特定的活體測(cè)量方案允許使用四通道動(dòng)態(tài)LED陣列近紅外光譜儀Dual-KLAS-NIR在藍(lán)藻Synechocystis sp.PCC 6803中的PSI受體位點(diǎn)辨別質(zhì)體藍(lán)素、P700和FeS簇（包括鐵氧還蛋白）的氧化還原狀態(tài)。使用Dual-KLAS-NIR測(cè)定的P700吸光度變化與使用EPR直接測(cè)定PSI濃度線性相關(guān)。

? 秦王川鹽沼不同生境下蘆葦主要葉片性狀與光合生理特性的關(guān)系

本研究為了解內(nèi)陸鹽沼惡劣環(huán)境中植物的生態(tài)適應(yīng)策略以及濕地植物的保護(hù)與管理提供了科學(xué)的理論依據(jù)。

其他

? 案例分享｜花粉活力分析儀在十字花科植物中的應(yīng)用

瑞士Amphasys公司新研發(fā)的十字花科作物專用芯片，具備自動(dòng)化分析十字花科蔬菜和油菜花粉活力和數(shù)量的功能。該款芯片適配于新款花粉活力分析儀Ampha Z40以及超便攜全自動(dòng)花粉活力分析儀Ampha P20，可即時(shí)輸出測(cè)量結(jié)果，并可在野外和溫室條件下實(shí)現(xiàn)高效測(cè)量，大大節(jié)約時(shí)間和資源成本。

? 葉片和花粉組織的脂質(zhì)構(gòu)成：耐熱型小麥選育的一個(gè)可能生化性狀

悉尼大學(xué)植物育種研究所AI Bokshi等通過對(duì)5個(gè)不同耐熱水平的小麥基因型在減數(shù)分裂時(shí)進(jìn)行熱脅迫，分析了不同耐熱水平的小麥基因型的葉片、花藥/花粉脂質(zhì)濃度，以及花粉活力（Ampha Z32，瑞士Amphasys公司）和籽粒形成的變化，以期揭示熱休克后小麥葉片和花藥/花粉組織脂質(zhì)變化與花粉活力之間的關(guān)系，用于先進(jìn)的耐熱小麥育種方案。

? Nature：我國科學(xué)家成功克隆到玉米高蛋白形成和高氮素利用主效基因THP9

本研究成果不僅有利于現(xiàn)代栽培玉米高蛋白含量的遺傳改良，而且對(duì)未來減少化肥施用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境具有重要指導(dǎo)意義。

? 環(huán)境條件下種子儲(chǔ)存過程中的抗氧化損耗

在本研究的環(huán)境條件下，種子活力的喪失與脂質(zhì)和含水部分的氧化損傷有關(guān)，而與種子的物種特異性壽命無關(guān)。

? 花粉作為外源基因媒介的小麥遺傳轉(zhuǎn)化

本文中悉尼大學(xué)Mehwish Kanwal等人研究了七個(gè)不同小麥基因型的花粉形態(tài)（大小、形狀和孔徑）及其在一系列萌發(fā)培養(yǎng)基中的活力，以評(píng)估利用花粉作為外源基因媒介進(jìn)行小麥遺傳轉(zhuǎn)化的可行性。

? 生物基肥料改良的砂質(zhì)壤土溫室氣體排放：微觀研究

本文比較了施用沼液、BBF（沼液為原料）、兩種礦物氮肥（尿素和硝酸銨鈣）的砂質(zhì)壤土的CO2、N2O和CH4短期排放量，以評(píng)估BBF對(duì)土壤溫室氣體產(chǎn)生的短期和長期影響。

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