面對全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的雙重挑戰(zhàn),植物表型平臺通過科技創(chuàng)新推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)模式變革。在品種改良方面,利用平臺篩選出的耐旱、抗病品種,可減少灌溉用水和農(nóng)藥使用量;通過優(yōu)化株型設(shè)計,提高群體光能利用效率,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量提升與資源節(jié)約的雙重目標(biāo)。在栽培管理領(lǐng)域,基于表型數(shù)據(jù)的變量作業(yè)系統(tǒng),能夠根據(jù)作物長勢進(jìn)行精確施肥,降低化肥流失對水體環(huán)境的污染。平臺支持下的數(shù)字孿生技術(shù),可構(gòu)建農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的虛擬模型,模擬不同管理措施對作物生長和環(huán)境的影響,為制定低碳農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方案提供決策支持。此外,通過研究植物對氣候變化的響應(yīng)機(jī)制,篩選適應(yīng)性品種,增強(qiáng)農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的氣候韌性,助力實(shí)現(xiàn)國際可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)中的零饑餓與氣候行動目標(biāo)。軌道式植物表型平臺具有高度的靈活性和適應(yīng)性,能夠適應(yīng)不同的研究環(huán)境和需求。內(nèi)蒙古植物表型平臺解決方案
移動式植物表型平臺在作物表型組學(xué)研究中發(fā)揮關(guān)鍵作用,加速基因型-表型關(guān)聯(lián)分析。平臺通過動態(tài)掃描獲取作物全生育期的形態(tài)與生理表型數(shù)據(jù),結(jié)合基因組測序信息,利用全基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)快速定位控制重要性狀的基因位點(diǎn)。在玉米育種中,平臺可在灌漿期快速測量果穗長度、穗行數(shù)等產(chǎn)量相關(guān)性狀,配合近紅外光譜預(yù)測籽粒含水量,為早代材料篩選提供數(shù)據(jù)支撐。在小麥抗逆研究中,平臺通過連續(xù)監(jiān)測干旱脅迫下的冠層溫度、光譜指數(shù)等表型變化,解析抗旱性的遺傳基礎(chǔ),加速抗逆品種選育進(jìn)程。上海黍峰生物野外植物表型平臺費(fèi)用傳送式植物表型平臺在作物育種篩選中發(fā)揮高效支撐作用,加速優(yōu)良品種的鑒定進(jìn)程。
隨著人工智能技術(shù)的深度融入,植物表型平臺成為生物大數(shù)據(jù)的重要生產(chǎn)基地。其產(chǎn)出的結(jié)構(gòu)化表型數(shù)據(jù),為深度學(xué)習(xí)模型訓(xùn)練提供了豐富素材。在生物大分子預(yù)測領(lǐng)域,將表型數(shù)據(jù)與蛋白質(zhì)序列信息相結(jié)合,利用圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型可預(yù)測蛋白質(zhì)三維結(jié)構(gòu)及其與環(huán)境互作機(jī)制。在作物育種場景中,基于生成對抗網(wǎng)絡(luò)(GAN)的表型預(yù)測模型,能夠根據(jù)現(xiàn)有種質(zhì)資源的表型數(shù)據(jù),模擬出具有目標(biāo)性狀的虛擬植株,為育種方案設(shè)計提供參考。此外,通過遷移學(xué)習(xí)技術(shù),可將在模式植物上訓(xùn)練的表型識別模型快速應(yīng)用于作物品種,解決了數(shù)據(jù)標(biāo)注難題。平臺與AI技術(shù)的融合,不僅提升了表型分析的智能化水平,更為生命科學(xué)研究提供了新的范式和方法。
自動植物表型平臺具備多種重點(diǎn)功能,包括可見光成像、高光譜成像、激光雷達(dá)掃描、紅外熱成像和葉綠素?zé)晒獬上竦?。這些功能使得平臺能夠從多個維度對植物進(jìn)行非接觸式、無損檢測,系統(tǒng)獲取植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、光譜特征、三維結(jié)構(gòu)、溫度分布和光合效率等信息。平臺配備自動化控制系統(tǒng),可實(shí)現(xiàn)對植物樣本的自動傳送、定位和成像,極大提高了數(shù)據(jù)采集的自動化程度。其圖形化數(shù)據(jù)分析軟件支持多種數(shù)據(jù)處理和可視化功能,用戶可以根據(jù)研究需求自定義分析流程,快速生成圖表和報告。此外,平臺還具備良好的擴(kuò)展性,可根據(jù)不同研究目標(biāo)靈活配置成像模塊和傳感器,滿足多樣化的科研需求。標(biāo)準(zhǔn)化植物表型平臺具備高效的表型數(shù)據(jù)處理能力,能夠快速、準(zhǔn)確地分析和解讀大量的表型數(shù)據(jù)。
自動植物表型平臺普遍應(yīng)用于植物生理學(xué)、遺傳學(xué)、作物育種、植物-環(huán)境互作研究以及智慧農(nóng)業(yè)等多個領(lǐng)域。在植物生理學(xué)研究中,平臺可用于監(jiān)測植物的光合作用效率、蒸騰速率、葉片溫度等關(guān)鍵生理指標(biāo),幫助科研人員深入理解植物的生理機(jī)制。在遺傳學(xué)研究中,平臺支持對基因編輯或突變體植物的表型進(jìn)行高通量篩選,加快功能基因的鑒定進(jìn)程。在作物育種方面,平臺可用于篩選具有優(yōu)良性狀的育種材料,提高育種效率和精確度。在植物-環(huán)境互作研究中,平臺能夠模擬不同環(huán)境脅迫條件,評估植物的抗逆性表現(xiàn)。此外,在智慧農(nóng)業(yè)中,該平臺可用于實(shí)時監(jiān)測作物生長狀態(tài),指導(dǎo)精確農(nóng)業(yè)管理,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的智能化水平。傳送式植物表型平臺集成了多種先進(jìn)成像與分析技術(shù),具備強(qiáng)大的表型數(shù)據(jù)采集與處理能力。天津自動植物表型平臺
田間植物表型平臺為智慧農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支撐,推動精確種植管理模式的落地。內(nèi)蒙古植物表型平臺解決方案
傳送式植物表型平臺具備多維度同步測量功能,實(shí)現(xiàn)植物形態(tài)與生理指標(biāo)的精確獲取。在形態(tài)測量方面,激光雷達(dá)系統(tǒng)以100線/秒的掃描頻率生成植株三維點(diǎn)云,自動計算株高、葉面積指數(shù)等參數(shù);可見光相機(jī)通過多角度成像,利用立體視覺算法重建葉片卷曲度、莖稈彎曲度等形態(tài)特征。生理測量模塊集成葉綠素?zé)晒鈨x與氣體交換傳感器,在樣本傳送過程中實(shí)時監(jiān)測光合速率、氣孔導(dǎo)度等指標(biāo),配合紅外熱成像獲取冠層溫度分布,為植物生理研究提供多維數(shù)據(jù)支撐。內(nèi)蒙古植物表型平臺解決方案