莱森光教：高光谱表型监测平台监测及时做物病害

说到育种不得不提到“表型”的观点，在生物学和遗传育种范畴，格外是作物育种范畴，表型是指基因型和情况决定的形状、布局、巨细、颜色等生物体的外在性状。表型组又是指某平生物的全部性状特性，不但仅范围于农艺性状，还应越发存眷植株所体现出来的生理状态。随着多数代表植物全基因组测序的完结，科研职员越来越了解到植物表型研究的紧张性，并将其提到的“组学”的高度。植物表型组学是研究植物的生长、体现和构成的科学，它的研究可以从小至核苷酸序列细胞，大至构造、器官种属群体的表型来研究阐发，而且可以进一步整合到基因组学研究中；而从体系生物学角度来看，从基因组到转录组、卵白质组、代谢组以及表型组，表型组是种种组的体现情势。是以，植物表型组学的研究将是涉及植物各个方面的研究范畴。

高光谱成像传感器是近几年研究用于监测差别情况中农作物和植被的有用东西。植物的生理学，形态学或生归天学信息可以通过非打仗的方法以及差别标准下评估。比方，使用高光谱传感器用于植物表型阐发或农业中的生理胁迫研究。

图1 表型温室（a：室内，b：室外）

图1 为波恩大学Jan Behmann使用小型mini地块研究差别大麦品种的试验田。差别的大麦品种分别接种了白粉病，并设计了对比试验，接种前后分别使用以高光谱成像仪Specim V10E举行观察，观看差别发病期差别大麦品种的光谱改变。

图2 植株康健构造和白粉病发病构造的光谱特性和品貌图

研究效果评释，只管在冠层标准上举行丈量存在固有的困难，但该体系依旧可以或许在早期阶段检测出疾病症状，并可以在较永劫期内细致评估疾病的严峻水平和发病历程。与人工评估相比，体系能更早地检测动身病症状临时动评估效果正确率达94.83％。

表1 试验历程中大麦品种病情进展的人工分级

图3 冠层的光谱特性（间隔传感器和照明体系差别高度）

图4 试验历程中差别大麦品种病情的严峻水平

图5 通过SVM分类的白粉病侵染空间漫衍（绿色为康健构造、赤色为白粉病侵染构造、蓝色为配景）

图6 对比植株和接莳植物的Mini-Plots上坏去世病变的空间漫衍及像素比柱状图

本研究所提出的高光谱丈量体系进步了表型阐发的服从，在将来的植物抗性育种研究中具有很高的应用代价。

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