全自動高通量植物3D成像系統(tǒng)——Scanalyzer 3D

全自動、高通量對大量植株進(jìn)行3D成像，從幼苗到成株即可

植物表型和生理研究的強(qiáng)大助手

遺傳育種、突變株篩選、表型篩選的強(qiáng)大工具

主要功能

l  全自動、高通量對植物等小型樣品進(jìn)行可見光成像、近紅外成像

l  通過可見光成像可以測量植物的結(jié)構(gòu)、寬度、密度、對稱性、葉長、葉寬、葉面積、葉角度、葉顏色、葉病斑、種子顏色、種子顏色面積等等50多個(gè)參數(shù)

l  通過近紅外成像可以分析植物的水分分布狀態(tài)、水力學(xué)研究、脅迫生理學(xué)研究

應(yīng)用實(shí)例

l  植物顏色分類

植物的顏色是反映植物健康狀態(tài)的關(guān)鍵指標(biāo)之一，而人肉眼對顏色的敏感度較低，存在較大的視覺誤差。利用Scanalyzer系統(tǒng)可以在拍攝植物可見光照片的基礎(chǔ)上，通過軟件對獲得的顏色信息進(jìn)行銳化處理，從而使原本肉眼不易區(qū)分的顏色差別，顯著的區(qū)分開來。

l  植物骨架/結(jié)構(gòu)分析 

植物骨架和架構(gòu)信息，是非常典型的植物表觀信息，是農(nóng)業(yè)信息學(xué)的重要研究內(nèi)容。對于雜交育種而言，Scanalyzer系統(tǒng)有助于快速進(jìn)行表型篩選，也可用于了解整個(gè)生活史以及受到脅迫后的骨架/結(jié)構(gòu)變化。

l  植物形態(tài)學(xué)分析

成像后，通過LemnaTec公司專業(yè)的軟件工程師團(tuán)隊(duì)開發(fā)的軟件，可以對植物進(jìn)行詳細(xì)的三維形態(tài)學(xué)分析。對于所拍攝的每一張圖片，都可獲得50多個(gè)形態(tài)學(xué)參數(shù)。

l  估算生物量

通過頂部成像和多個(gè)側(cè)面成像，可以獲得植物X、Y、Z三個(gè)軸的信息，根據(jù)各個(gè)方向的葉面積、莖長、莖寬、葉長、顏色等來估算植物的生物量。實(shí)驗(yàn)證明這種估算的生物量與實(shí)際生物量有非常好的線性關(guān)系。

l  利用近紅外（NIR）成像分析植株和土壤的水分利用情況

近紅外成像可以直觀的反映植物不同部位的含水量，通過軟件處理加上代表不同含水量的顏色后，可以非常直觀的看出不同處理下植株不同部位的含水量變化。如果植物是生長在專用土柱中，還可以對植物根系和土壤的含水量變化進(jìn)行定量分析。

l  利用近紅外（NIR）成像分析NIR成像分析小麥干燥過程中含水量的變化

本例是小麥在高溫處理下，植株含水量的時(shí)間動力學(xué)變化可以通過NIR成像直觀的反映處來，并進(jìn)行定量分析。

l 鑒定非轉(zhuǎn)基因植物

噴灑農(nóng)藥后，沒有轉(zhuǎn)入抗農(nóng)藥基因的植物，可以通過顏色鑒定出來。

l  植物個(gè)體和群體的形態(tài)學(xué)應(yīng)用舉例

Scanalyzer3D成像系統(tǒng)可以獲得大量的形態(tài)學(xué)參數(shù)，并且針對不同的材料，可以獲得有針對性的參數(shù)。下面是幾個(gè)例子：

l  植物開花過程的動態(tài)監(jiān)測 

由于絕大多數(shù)植物的花的顏色與莖葉不同，利用Scanalyzer 3D成像系統(tǒng)的高通量、全自動、帶電子標(biāo)簽的特性，就可以自動監(jiān)測植物是否開花、開花時(shí)間、花朵數(shù)目、花朵發(fā)育階段、花敗時(shí)間等信息。