利用PlantArray植物生理表型平臺進行土豆非生物脅迫耐受性研究

Plantarray高通量植物生物學(xué)研究系統(tǒng)

以色列開發(fā)的Plantarray高通量植物生物學(xué)研究系統(tǒng)，是一款基于稱重的高通量、多傳感器植物生理表型平臺以及植物逆境生物學(xué)研究通用平臺，也廣泛用于植物種質(zhì)資源加速育種和精準(zhǔn)評價鑒定。該系統(tǒng)可持續(xù)、實時測量位于不同環(huán)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(tǒng)水平衡和生物量增加，計算植物生理參數(shù)以及植物對動態(tài)環(huán)境的反饋。系統(tǒng)以有效、易用、無損的方式比較植物對不同處理的反應(yīng)，定量預(yù)測植物生長和生產(chǎn)力，廣泛應(yīng)用于各種植物、作物生物脅迫、非生物脅迫以及植物、作物種質(zhì)資源調(diào)查收集與優(yōu)異資源發(fā)掘、鑒定與評價（含表型評價）、種質(zhì)創(chuàng)新、栽培生理以及抗性（耐旱、耐鹽、耐澇)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、CO2指示、植物健康等領(lǐng)域的研究。以色列開發(fā)的Plantarray高通量植物生物學(xué)研究系統(tǒng)，是一款基于稱重的高通量、多傳感器植物生理表型平臺以及植物逆境生物學(xué)研究通用平臺，也廣泛用于植物種質(zhì)資源加速育種和精準(zhǔn)評價鑒定。該系統(tǒng)可持續(xù)、實時測量位于不同環(huán)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(tǒng)水平衡和生物量增加，計算植物生理參數(shù)以及植物對動態(tài)環(huán)境的反饋。系統(tǒng)以有效、易用、無損的方式比較植物對不同處理的反應(yīng)，定量預(yù)測植物生長和生產(chǎn)力，廣泛應(yīng)用于各種植物、作物生物脅迫、非生物脅迫以及植物、作物種質(zhì)資源調(diào)查收集與優(yōu)異資源發(fā)掘、鑒定與評價（含表型評價）、種質(zhì)創(chuàng)新、栽培生理以及抗性（耐旱、耐鹽、耐澇)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、CO2指示、植物健康等領(lǐng)域的研究。

歐洲2020地平線項目-ADAPT目標(biāo)旨在解析土豆對單個或多個生物脅迫的耐受性，鑒別耐受型和易感性土豆栽培品系（收貨指數(shù)、土豆產(chǎn)量），闡明分子和生理水平差異，開發(fā)土豆改良新策略。該跨學(xué)科項目分為6個部分，涵蓋了多個領(lǐng)域，如植物生理學(xué)、數(shù)學(xué)模型等。 參與大學(xué)包括FAU, WUR和UU。

方法-PlantArray系統(tǒng)

Plantarray是一個高通量、多傳感器表型重量分析平臺。表型分析基于功能（生理）生長-生產(chǎn)力特征，與產(chǎn)量潛力高度相關(guān)。該系統(tǒng)在不同的環(huán)境條件下連續(xù)、同時測量陣列中每個植物在土壤-植物-大氣（SPAC）中瞬時變化的水通量，并測量植物對動態(tài)環(huán)境的響應(yīng)。它精確地控制土壤和水條件，自動應(yīng)用多個應(yīng)力，并對每個罐進行個性化控制。

該平臺提供了植物對不同處理反應(yīng)的定量比較，以及對植物生長和生產(chǎn)力的精確預(yù)測。