Front. Plant Sci. | 基于图像的葡萄抗旱性评价

作者:谷丰光电 来源: 时间:2020-05-15 18:40:52 次数:

本文研究了干旱胁迫下葡萄叶片角度随干旱程度的变化规律。

许多植物能根据环境压力迅速改变其叶型。基于图像的数据越来越多地用于以非接触式检索关于植物水分状况的可靠信息,此方式可能扩大到高通量并随着时间的推移不断重复。

本文研究了干旱胁迫下葡萄叶片角度随干旱程度的变化规律。盆栽葡萄经受21天的干旱胁迫,最大土壤有效含水量分别为100%(CTRL)、60%(IRR60%)和30%(IRR30%)。叶片角度分别用手动测量(测角仪)和通过三维重建方法(多视图立体和运动结构)测量计算。在干旱胁迫下同时采集气孔导度、叶片水势、荧光(Fv/Fm)、叶面积和2D-RGB数据。在整个实验中,叶片水势的值范围从-0.4(CTRL)到-1.1 MPa(IRR30%),并且在手动测量(R= 0.86)和3D图像(R= 0.73)时,叶片水势对叶角有线性影响。干旱与气孔导度和叶面积生长呈负相关,特别是在IRR30%时,光合参数(Fv/Fm)不受水分限制的影响。在紧密相关的实验中,成功采用了基于在不同表型自动平台上开发的2D RGB图像的像素数的叶面积估计模型(R2 = 0.78)。在实验结束时,顶视图2D RGB图像显示,与初始值相比,CTRL和IRR60%的葡萄藤的绿色分数(GGF)降低了约50%,而IRR30%的GGF则增加了约20%。

图1.左:用于确定(a)叶角作为(b)叶柄中脉角的补充的示意图;右:表示植物冠层的下部、中部和上部区域。

图2.叶片角度三维识别程序的工作流程示意图

图3.在14DADI成像的干旱胁迫(Ψ值约-1.0MPa)和灌溉良好(约-0.4MPa)藤蔓的三维点云重建和器官分割的示意图

来源:Front. Plant Sci.Image-Based Assessment of Drought Response in Grapevines.Nunzio Briglia, Kevin Williams, Dan Wu, Yaochen Li, Sha Tao, Fiona Corke, Giuseppe Montanaro, Angelo Petrozza, Davide Amato, Francesco Cellini, John H. Doonan2,  Wanneng Yang and Vitale Nuzzo.https://doi.org/10.3389/fpls.2020.00595