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        2. 網站首頁產品展示植物根系表型根系生理表型測量系統 > Plantarray以色列Plant-DiTech植物表型測量系統
          以色列Plant-DiTech植物表型測量系統

          以色列Plant-DiTech植物表型測量系統

          產品型號: Plantarray

          所屬分類:根系生理表型測量系統

          更新時間:2021-09-03

          簡要描述:以色列Plant-DiTech植物表型測量系統是一款基于稱重的高通量、多傳感器生理表型平臺以及植物逆境生物學研究通用平臺。該系統可持續、實時測量位于不同環境條件下、陣列中每個植株的土壤-植物-空氣(SPAC)中的即時水流動。直接測量根系和莖葉系統水平衡和生物量增加,計算植物生理參數以及植物對動態環境的反饋。

          詳細說明:

          以色列Plant-DiTech植物表型測量系統介紹

          Plantarray是一款基于稱重的高通量、多傳感器生理表型平臺以及植物逆境生物學研究通用平臺,也可用于根系生理表型測量。該系統可持續、實時測量位于不同環境條件下、陣列中每個植株的土壤-植物-空氣(SPAC)中的即時水流動。直接測量根系和莖葉系統水平衡和生物量增加,計算植物生理參數以及植物對動態環境的反饋。系統以有效、易用、無損的方式針對植物對不同處理的反應、預測植物生長和生產力進行定量比較,廣泛應用于生物脅迫和非生物脅迫以及植物栽培加速育種研究等,脅迫研究涵蓋干旱脅迫、鹽脅迫、重金屬脅迫、熱、冷脅迫、光脅迫以及灌溉/養分、CO2指示、植物健康等領域的研究。

          主要優勢

          加速農業研究、縮短新產品推向市場時間

          定量、確定、可信結果

          全植株、根系、枝葉系統、

          提升科研水平環境測量

          多種產品和環境檢測驗證

          聚焦田間實驗

          持續、實時生物反饋

          模塊設計、分步預算

          無需基礎設施投資

          主要特征

          性狀精度

          Plantarray

          植物生物量增益

          高水準, 直接

          蒸騰

          高水準, 直接

          水利用效率

          高水準, 直接

          營養利用效率

          高水準, 直接

          根活力

          高水準, 直接

          氣孔冠層導度

          高水準, 直接

          土壤水含量、溫度、EC

          高水準, 直接

          鹽水準(EC)

          高水準, 直接

          耐旱和恢復指數

          高水準, 直接

          鑒別干旱脅迫點

          高水準, 直接

          氣象指數,VPD

          高水準, 直接

          環境傳感器 (PAR, PH, 風速等)

          高水準, 直接

          以色列Plant-DiTech植物表型測量系統技術參數

          測量單元配有3個數字通道、1個模擬通道、1個稱重式蒸滲儀通道,所有的傳感器可以同時連續工作;

          高精度稱重模塊,最大測重量達50kg(測量范圍依具體配置而定),測量精確度±0.02%稱重量;

          植物生長容器滿足多種植物的生長需求,容積2-60L,采用防漏水、濺水設計;

          可根據植物生長時間或生長容器重量選擇灌溉模式,灌溉系統采用精準的滴灌控制,能夠精確的控制澆水、施肥或施用生物激素的量;

          多種土壤類、氣象類高精度傳感器備選,用于測量土壤含水量、溫度、電導率,空氣溫濕度、PAR、氣壓、NDVI等參數;

          直接測量參數:

          重量、空氣濕度、空氣溫度、氣壓、輻射(PAR)、土壤水分、土壤電導率、土壤溫度、日蒸騰

          計算參數:

          植物生物量增益、日蒸騰、水分利用效率、氣孔導度、抗脅迫因子、水分相對含量、 根穿透力、根系水通量、VPD。

          根系生理表型測量

          根在水吸收中的作用非常重要,但是,因根位于地下,要想持續對其進行監控非常具有挑戰性,特別是采用無損監測方法。

          使用嵌入土壤的傳感器,可測量土壤濕度、溫度以及電導率,同時測量其它環境信號和生理參數,Plantarray可對多個功能性狀進行定量評估,例如流入根的水分-土壤傳感器可持續、精確測量水流入每株植株的速率。

          干旱臨界點

          植物土壤水流入以及流出的即時平衡(蒸騰)提供了不同研究植物和處理條件下的冠層相對水含量(RWC)和其變異。植物RWC認為是植物脅迫狀態的比較參照點。

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          圖1.干旱點測量模型:在土壤高水量條件下,水并非限制因子,因此植物1(P1) 和植物2 (P2)并未限制其冠層對水的需求。在水缺乏情況下,植物根很難獲得水,因此P1植物比P2更快受到水限制。Gosa et al., Plant Science (2018)

          今天,多數根脅迫相關特征是形態學上的。但是,可在脅迫下鑒別并比較植物根系的生理特征系統更有價值。

          為何如此重要?

          界定干旱的一個農藝指標是土壤水含量變成植物蒸騰的限制節點。干旱起始點與根利用任何可獲取水的能力高度相關。因此,具有更好根系性能的植物可能是由于根結構、解剖形態結構、生物化學或物理機制所致,干旱點值會較低(見圖2),韌性更佳(再次澆水后蒸騰恢復速率)。

          另外的根性能功能表型鑒定基于根日常流動速率,據報道,具有高導水率的根在良好灌溉和鹽條件下具有更高的蒸騰速率,從而增強光合作用以及增加產量。

          近年來,科研主要研究精力都投入到植物脅迫反應上面。但是,盡管基因工具有了可觀的改進,在研究投資和實際耐脅迫作物市場投放之間還有巨大的鴻溝。主流觀點接受根在植物脅迫反應中扮演了重要角色。除了經典的根表型研究方法(主要基于根形態學),鑒別根生理標記在有效過程中很重要,也便利了脅迫理想型植物的培育。

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          圖2.全部期間2種西紅柿栽培種的全植物蒸騰-土壤水含量的函數: (a) 夏天和(b) 冬天干旱實驗。在兩個栽培種之間和不同環境條件中發現了顯著差異干旱關鍵點(?crit) 。Halperin et al., The Plant J. 2016

          2016年出版的一篇文章(Halperin et al., The Plant J. 2016) 介紹了Plantarray功能生理表型方法如何在鑒別關鍵點 (?crit),土壤水含量在脅迫下,成為植物蒸騰的限制因子。研究使用了土壤濕度探針持續、精確測量究竟何種水流入單株植物的根部(Jr) 。同時進行流速、其它環境信號以及生理參數測量,允許對不同功能性狀包括?crit進行比較。該方法為用戶提供了選擇性能佳的根系的能力,特別是干旱條件下,按照生理性狀進行比較。




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