Heliaphen-用于遗传研究和作物建模的户外高通量表型平台

作者:谷丰光电 来源: 时间:2019-06-21 14:48:08 次数:

本研究举例说明了表型平台如何帮助鉴定控制复杂反应性状的遗传结构,并促进生态生理模型参数的估计,以确定适应不同环境条件的理想型。

Heliaphen是一个专为高通量表型设计的户外平台。它允许对干旱场景进行自动化管理,并对植物的整个生命周期进行监控。机器人在15L盆中生长的植物之间移动并监测植物水分状态同时对叶或整株植物的形态进行表型分析。从这些测量中我们可以计算出更复杂的性状,如叶片膨胀(LE)或蒸腾速率(TR)对水分亏缺的响应。

Heliaphen表型分析平台的目标方法概述

本文以向日葵的两个实际案例说明了该平台的功能:产量相关性状对干旱响应的遗传和基因组研究,以及使用测量参数作为作物模拟输入的建模研究

在遗传研究中,采用经典的千粒重(TKW)测量方法,对干旱胁迫和控制条件下的双亲群体进行了研究。这些数据被用于一项关联研究,该研究确定了TKW干旱反应的5个遗传标记。互补的转录组学分析鉴定了与这些标记相关的候选基因,这些基因在干旱条件下在亲本背景中差异表达。

利用Heliaphen平台长期监测水分状况及其对产量和生物量性状的影响

在模拟研究中,使用作物模拟模型来预测在大量环境下,平台上测量的两个性状(LE和TR)对作物产量的影响。作者使用了21年的气候数据在欧洲42个对比地点进行了模拟。定义了发生在大陆尺度上的非生物胁迫模式,并确定了更适合特定环境类型的理想型(即具有特定特征值的基因型)。

使用模拟建模表征42个欧洲向日葵种植环境中的胁迫

本研究举例说明了表型平台如何帮助鉴定控制复杂反应性状的遗传结构,并促进生态生理模型参数的估计,以确定适应不同环境条件的理想型。

来源:Front. Plant Sci.Heliaphen, an Outdoor High-Throughput Phenotyping Platform for Genetic Studies and Crop Modeling.Florie Gosseau, Nicolas Blanchet, Didier Varès, Philippe Burger, Didier Campergue, Céline Colombet, Louise Gody, Jean-François Liévin, Brigitte Mangin, Gilles Tison, Patrick Vincourt, Pierre Casadebaig and Nicolas Langlade.https://doi.org/10.3389/fpls.2018.01908