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植物表型組學(xué):未來作物表型分析工具背后的力量
發(fā)布時間:
2024-10-09
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獲取大規(guī)模表型數(shù)據(jù)是將表型和基因型數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)以進(jìn)行準(zhǔn)確育種決策的主要瓶頸。高通量表型平臺已在全球范圍內(nèi)開發(fā),以加快下一代育種和更可持續(xù)的作物生產(chǎn)。表型組學(xué)涉及大規(guī)模收集非破壞性、廣泛、可靠、健全和多維的生物表型數(shù)據(jù)。表型組學(xué)的成功是由不同的成像相機(jī)和技術(shù)驅(qū)動的,如可見光成像、紅外傳感、熒光成像、3D成像、多光譜和高光譜成像等。通過利用先進(jìn)的表型平臺和技術(shù),可以收集植物生長發(fā)育各個方面的大量數(shù)據(jù),以及對環(huán)境脅迫的反應(yīng)。表型組學(xué)方法基于最大限度地提高植物的表型表達(dá)和分化,效率更高。在全球范圍內(nèi),已經(jīng)開發(fā)了不同的HTP工具和平臺,通過彌合基因型和表型之間的差距,提高選擇效率以最大限度地提高遺傳增益,從而幫助實現(xiàn)育種計劃的真正潛力。本文討論了各種平臺及其在精確表型分析中的應(yīng)用,以加速遺傳改良,并為HTP的最佳選擇和利用提供了見解。
圖1 作物改良中的正向和反向表型組學(xué)。
圖2 用于受控環(huán)境高通量表型分析的成像技術(shù)和相機(jī)列表。
圖3 在育種項目中使用HTP平臺。該圖顯示了通過HTP篩選各種性狀的種質(zhì)或育種品系,以及分別通過正向和反向表型組學(xué)方法鑒定最佳品系和感興趣的基因。
Kumari, P., Bhatt, A., Meena, V.K. et al. Plant Phenomics: The Force Behind Tomorrow’s Crop Phenotyping Tools. J Plant Growth Regul (2024).
編輯
王春穎
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