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PhenoScope高通量植物抗性篩選系統(tǒng)

直接聯(lián)系

北京澳作生態(tài)儀器有限公司

北京

產(chǎn)品規(guī)格型號(hào)

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產(chǎn)品介紹

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目前用于植物抗性品種篩選的儀器設(shè)備大多比較復(fù)雜，數(shù)據(jù)繁多，數(shù)據(jù)分析耗時(shí)多，難以快速篩查出指示性指標(biāo)。

PhenScope高通量植物抗性篩選系統(tǒng)，以監(jiān)測(cè)植物的葉綠素?zé)晒庾兓卣鳛榛A(chǔ)，在大田條件下，自動(dòng)在線測(cè)量，可以快速篩查抗性樣本。

同時(shí)在線測(cè)量32個(gè)樣本，太陽(yáng)能供電，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸，野外長(zhǎng)期獨(dú)立工作。

可用于突變株&抗性株篩選、遺傳育種、植物病理學(xué)、植物脅迫生理學(xué)等應(yīng)用研究。

大田條件下多樣本同時(shí)測(cè)量

主機(jī)

技術(shù)特點(diǎn)

探頭配備**日光暗適應(yīng)模塊，方便在白天同時(shí)對(duì)大批量植物自動(dòng)進(jìn)行暗適應(yīng)測(cè)量。

抗性篩選都會(huì)選擇測(cè)量葉綠素?zé)晒鈪?shù)，大部分葉綠素?zé)晒鈪?shù)需要在暗適應(yīng)的條件下測(cè)量，同時(shí)伴隨著頻繁使用高強(qiáng)度飽和光閃，研究證實(shí)夜晚在植物的同一位置上頻繁出現(xiàn)的飽和光閃會(huì)破壞植物組織，對(duì)植物的光合能力產(chǎn)生影響，而白天進(jìn)行暗適應(yīng)測(cè)量，可以減少對(duì)植物生長(zhǎng)的影響。

每個(gè)探頭都配備暗適應(yīng)模塊，程序化設(shè)計(jì)，解決了田間大批量植物同時(shí)進(jìn)行暗適應(yīng)測(cè)量的難題，也可以隨意設(shè)置不同時(shí)間不同處理的暗適應(yīng)測(cè)量。

日光暗適應(yīng)模塊關(guān)閉狀態(tài)

日光暗適應(yīng)模塊打開(kāi)狀態(tài)

可以同時(shí)測(cè)量葉綠素?zé)晒鈪?shù)和葉綠素含量，幾秒鐘測(cè)完大批植物。

非接觸式葉綠素含量探頭可以直接測(cè)量葉綠素**含量（單位：mg/m2），幾乎所有的植物葉片都可以測(cè)量。一次可以測(cè)量多株植物。采用調(diào)制光測(cè)量，不受環(huán)境光照影響。防水設(shè)計(jì)，非常適合監(jiān)測(cè)營(yíng)養(yǎng)脅迫。

還配有快速測(cè)量NDVI、NDRE、PPR&CCCI植被指數(shù)的探頭，適合測(cè)量C3、C4或CAM植物的干旱脅迫和氮脅迫。

葉綠素含量探頭用于營(yíng)養(yǎng)脅迫

NDVI、NDRE、CCCI探頭用于干旱脅迫、氮脅迫

精確測(cè)量qE、qM、qT和qI參數(shù)，準(zhǔn)確評(píng)估植物光合效率和生產(chǎn)力。

qE、qT、qI、qM是NPQ的四個(gè)分量，多用于抗性品種的鑒定，Goss和Lepetit（2015）使用光保護(hù)性成分qE、qM鑒定抗性品種。各種研究人員提出了計(jì)算NPQ分量的正確方法（Maxwell and Johnson 2000，Guadagno et al.2010，Rohá?ek2010，Kasajima et al.2015，Tietz et al.2017）可用于鑒定抗性品種或評(píng)估qE在脅迫耐受性中的效率。qI是光合作用的光抑制作用，是植物對(duì)環(huán)境壓力和變化的保護(hù)性調(diào)節(jié)。準(zhǔn)確計(jì)算四個(gè)分量有助于從光合特性的角度深層次研究植物的抗性機(jī)理。

qE、qM、qT、qI測(cè)量結(jié)果顯示

抗性篩選試驗(yàn)方案

篩選抗旱品種，測(cè)量Fv/Fm、Y(II)、ETR、NPQ、qP

參數(shù)測(cè)定：配置32個(gè)熒光探頭，每個(gè)探頭測(cè)量一株植物。選擇系統(tǒng)已有程序，凌晨4點(diǎn)開(kāi)始，依次測(cè)量Fv/Fm，每60min測(cè)量一次，共測(cè)量3次。然后測(cè)量Y(II)，ETR、NPQ、qP，每30min測(cè)量一次，共測(cè)量10次。以上步驟均為系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量，無(wú)需人為操作。

Fv/Fm、Fo、Fm測(cè)量結(jié)果顯示

Y（II）、ETR、qP、qN、NPQ測(cè)量結(jié)果顯示

篩選耐弱光植物，測(cè)量Fv/Fm、Y(II)、ETR、NPQ、qP、qE、qM、qT、qI、RLC

再調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)置的RLC快速光曲線程序，測(cè)量8個(gè)光強(qiáng)梯度下的RLC曲線，每隔兩小時(shí)測(cè)量一次，共測(cè)量3次，以上步驟均為系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量，無(wú)需人為操作。

Y(II)、ETR、NPQ測(cè)量結(jié)果顯示

RLC快速光曲線測(cè)量結(jié)果顯示

篩選耐高溫植物，測(cè)量Y(II)、葉綠素含量。

參數(shù)測(cè)定：配置32個(gè)探頭，16個(gè)熒光探頭，16個(gè)葉綠素含量探頭，平均分配，每個(gè)探頭測(cè)量一株植物。選擇Y(II)和葉綠素含量測(cè)量程序，測(cè)量Y(II)和葉綠素含量CCI，每60min測(cè)量一次，共測(cè)量5次。以上步驟均為系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量，無(wú)需人為操作。

Y(II)測(cè)量結(jié)果顯示

Y葉綠素含量測(cè)量結(jié)果顯示（mg/m2）

篩選耐低溫植物，測(cè)量Fv/Fm、Y(II)、ETR、qP、NPQ、qE、qI

參數(shù)測(cè)定：配置32個(gè)熒光探頭，每個(gè)探頭測(cè)量一株植物。選擇已有程序，先測(cè)量Fv/Fm，每10min測(cè)量一次，共測(cè)量3次。然后測(cè)量Y(II)，ETR、NPQ、qP，每30min測(cè)量一次，共測(cè)量10次。*后測(cè)量qE，qT，qM和qI，測(cè)量完成后，測(cè)量完成。以上步驟均為系統(tǒng)自動(dòng)測(cè)量，無(wú)需人為操作。

Y(II)、ETR、NPQ、qP、qE、qM、qI、qT測(cè)量結(jié)果顯示

篩選耐鹽堿，土壤肥力差地區(qū)生長(zhǎng)的植物，以氮缺乏為例，測(cè)量葉綠素含量和Y(II)

參數(shù)測(cè)定：配置32個(gè)探頭，16個(gè)熒光探頭，16個(gè)葉綠素含量探頭，平均分配，每個(gè)探頭測(cè)量一株植物。選擇Y（II）和葉綠素含量測(cè)量程序，測(cè)量Y(II)和葉綠素含量CCI，每60min測(cè)量一次，共測(cè)量5次。每次測(cè)量間隙，光化光都會(huì)自動(dòng)關(guān)閉，測(cè)量完成。

抗性篩選案例

使用美國(guó)Opti-Sciences公司OS5p+葉綠素?zé)晒鈨x選擇Y(II)、ETR、NPQ熒光參數(shù)，比較弱光條件的大麥和小麥的光合特性的變化（Wheat and barley can increase grain yield in shade through acclimation of physiological and morphological traits in Mediterranean conditions，2019），結(jié)果顯示弱光脅迫條件下大麥顯示出比小麥更強(qiáng)的光合作用適應(yīng)性，在輻照度降低的情況下也可保證產(chǎn)量。

小麥和大麥弱光脅迫下Y(II)、ETR和NPQ的差異比較

使用美國(guó)Opti-Science公司的CCM300葉綠素含量?jī)x和OS1p便攜式葉綠素?zé)晒鈨x選擇CCI、Fv/Fm、Y（II）熒光參數(shù)，篩選藍(lán)莓適宜生長(zhǎng)的土壤（Growth， Fruit Yield， Photosynthetic Characteristics，and Leaf Microelement Concentration of TwoBlueberry Cultivars under Di?erent Long-Term SoilpH Treatments，2019），結(jié)果顯示酸性土壤（pH=4.5）適合藍(lán)莓生長(zhǎng)，并篩選出ChaoyueNo.1是適合在高pH環(huán)境下生長(zhǎng)的藍(lán)莓品種。

兩個(gè)品種的藍(lán)莓在不同土壤pH下，CCI、Fv/Fm、Y(II)和光合速率的比較

使用美國(guó)Opti-Science公司OS5p+葉綠素?zé)晒鈨x利用Fv/Fm、qN、qP篩選抗旱金銀花品種（劉志梅，蔣文偉，2012），結(jié)果顯示，不同干旱脅迫處理?xiàng)l件下，不同品種的金銀花Fv/Fm、qN值顯示出不同程度的降低，qP呈上升趨勢(shì)，3種金銀花抗旱能力排序?yàn)榧t花金銀花＞京紅久金銀花＞臺(tái)爾曼忍冬.

三個(gè)品種的金銀花，不同干旱脅迫下Fv/Fm、qN、qP的比較

使用美國(guó)Opti-Science 公司OS5p+葉綠素?zé)晒鈨x，選擇Fv/Fm、Y(II)、ETR、qP和qN對(duì)比兩種速生樹(shù)種竹柳和尾巨桉的抗旱性（白晶晶，吳俊文，2015）。結(jié)果顯示，干旱脅迫下，兩個(gè)樹(shù)種Y(II)、ETR、qP和Fv/Fm均有不同程度的下降，尾巨桉的下降幅度大于竹柳；而qN呈上升趨勢(shì)，竹柳上升幅度大于尾巨桉，兩樹(shù)種相比，竹柳的抗旱性更強(qiáng)。

技術(shù)指標(biāo)

測(cè)量參數(shù)

葉綠素?zé)晒鈪?shù)：Fv/Fm、Y(II)、ETR、qP、NPQ、qE、qT、qM、qI、Ik、Im、PAR、T

葉綠素含量指數(shù)：CCI、NDVI、NDRE、PPR、CCCI

標(biāo)準(zhǔn)熒光探頭技術(shù)參數(shù)

藍(lán)光飽和脈沖強(qiáng)度： Fm’校正，7000 μmols/m2/s 方形頂脈沖，10000 μmols/m2/s

紅光飽和脈沖強(qiáng)度：Fm’校正，7000 μmols/m2/s 方形頂脈沖，10000 μmols/m2/s

調(diào)制光源：Blue 455nm – 半波寬21nm的藍(lán)色光源 Red 640nm - 半波寬17nm的紅色光源

光化光源：藍(lán)光，可達(dá)5000 μmols m-2 s-1

紅光，可達(dá)5000 μmols m-2 s-1

遠(yuǎn)紅光源：結(jié)合暗適應(yīng)模塊用于Fo’測(cè)量或者暗適應(yīng)模式中Fv/Fm測(cè)量前的預(yù)照射。

檢測(cè)器&濾波器：具有700 ~ 750帶通濾波器的PIN光電二極管

葉綠素含量探頭技術(shù)參數(shù)

測(cè)量參數(shù)：CFR或葉綠素?zé)晒獗嚷剩‵735/F700），葉綠素含量mg/m2;

測(cè)量面積：10cm—1.2m直徑

NDVI、NDRE、PPR & CCCI探頭技術(shù)參數(shù)

測(cè)量參數(shù)：NDVI， NDRE， PPR， CCCI

測(cè)量面積：10cm—1.2m直徑

采樣速率 : 1~10000點(diǎn)每秒，根據(jù)不同測(cè)量自動(dòng)選擇

存儲(chǔ)空間：2GB

輸出: CSV文件，可以通過(guò)wifi，以太網(wǎng)、U盤(pán)傳輸；可選手機(jī)、無(wú)線點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、衛(wèi)星電話傳輸方式

供電：可以根據(jù)要求提供外部12伏電池。可以使用太陽(yáng)能電源和主電源。

操作溫度： -10℃~+50℃

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