植物表型组学研究平台建设及技术应用

在生物学和遗传育种领域,表型是指构成生物体的全部特征,包括外观、基本维度、形态和颜色,是基因型和环境因素互相作用的结果。表型采集分析是指以定性和定量的方式测量这些特征。表型组(phenome)则是指某一生物的全部性状特征,不仅局限于农艺性状,还包括植株所表现出来的生理状态及生化组分。随着许多重要作物及植物全基因组测序的完成,科研人员对高通量、精准、无损伤获取植物表型信息的需求日益增加,功能完善的研究设施将成为推动表型组学发展的加速器。国际上已经在运行的大型表型设施有100多套,最具有代表性的包括澳大利亚国家植物表型设施“植物加速器”、英国国家植物表型中心、德国Julich表型研究中心及德国IPK温室自动传送表型平台等。相对来说,我国的表型组学设施建设起步较晚,可采集分析的表型信息还比较有限。在此背景下,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室于2017年初建设了植物表型组学研究平台(Plant Phen......阅读全文

植物表型组学研究平台建设及技术应用

在生物学和遗传育种领域,表型是指构成生物体的全部特征,包括外观、基本维度、形态和颜色,是基因型和环境因素互相作用的结果。表型采集分析是指以定性和定量的方式测量这些特征。表型组(phenome)则是指某一生物的全部性状特征,不仅局限于农艺性状,还包括植株所表现出来的生理状态及生化组分。随着许多重要作物

植物表型分析技术快讯—西红柿表型与代谢组学研究案例

植物源蛋白水解物(PHs)是一类重要的生长刺激素,影响植物表型组及代谢组特征,进而促进植物生长和作物产量,尤其在缺水、盐胁迫、重金属等逆境条件下,这种促进作用更加突出。PSI植物表型组学研究中心首席科学家Klara Panzarova等,利用PlantScreen高通量表型分析平台,就一种PH对

作物表型组学研究技术方案与应用

手持式、便携式仪器无疑是作物表型分析性价比高、使用灵活方便的设备,如手持式FluorPen叶绿素荧光仪、手持式SpectraPen/PolyPen高光谱仪、IQ智能手持式高光谱成像仪、FluorCam便携式叶绿素荧光成像仪等。PlantScreen温室紧凑型或大型传送带式植物表型成像分析平台集植物自

3D打印技术在植物表型组学研究中的应用及前景

近年来,3D打印技术逐渐从传统制造业中“出圈”,更快的打印速度、更广泛的材料选择、更低的成本以及开源免费的软件,使得3D打印技术成为了一种能够随意打印定制设计对象的变革性技术。目前,3D打印技术被越来越多的科研项目采用以快速建立原型机,并且在植物科学中也产生了许多新的效用。 近日,Plant Phe

植物表型成像系统植物表型和植物表型组学的概念

  植物表型分析是理解植物基因功能及环境效应的关键环节,随着植物功能基因组学和作物分子育种研究的深入,传统的表型观测已经成为制约其发展的主要瓶颈,而高通量的植物表型组分析技术和植物表型组学研究是解决这一困境的有效途径。虽然植物表型组分析正在成为国内外研究的热点,相关概念仍然较为模糊,阻碍了这一新兴学

PlantScreen高通量表型组学平台研究叶片衰老

韩国大邱基础科学研究所Jeongsik Kim、Pyung Ok Lim等,利用PlantScreen大型高通量表型组学研究平台,对植物叶片衰老进行了系列研究(参见论文:Jae IL Lyu etc. 2017. High-throughput and computational study

利用表型组学辅助筛选技术开发高效植物育种表型预测...

利用表型组学辅助筛选技术开发高效植物育种表型预测因子2019年7月,Plant Phenomics刊发了由来自美国爱荷华州立大学(Iowa State University)的Kyle Parmley等人撰写的题为Development of Optimized Phenomic Predi

利用植物表型组学挖掘基因组学的成果

到2050年,全球人口将达到97亿,预计作物产量翻一番才能满足全球人口的粮食需求。为了达到这一目标,作物产量需每年增长2.4%,但目前作物产量平均增长率仅为1.3%。作物生产性能的遗传改良仍然是提高作物生产力的关键因素,但当前的改善速度无法满足可持续性和粮食安全的需要。为了确保粮食安全、生态系统的可

植物表型组学概念和测量方法讨论

首先植物表型是受基因和环境因素决定或影响的, 反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理、生化特征和性状。说到育种不得不提到“表型”的概念,在生物学和遗传育种领域,特别是作物育种领域,表型是指基因型和环境决定的形状、结构、大小、颜色等生物体的外在性状。表型组又是指某一生物的全部性状特

国外田间高通量植物表型平台FieldScan应用案例

随着高通量植物表型测量技术的快速发展,越来越多的研究人员和育种家开始采用这一新兴的技术进行研究。植物表型组学时代已经来临!植物表型组学是一个跨学科的研究领域,它必须与基因组学、生物信息学、大数据计算相结合才能更好的为育种服务。由国际植物表型组织(IPPN)、欧盟植物表型组织(EPPN)和德国植物表型

高通量植物表型平台简介

  高通量植物表型平台是植物表型组学、植物功能基因组学、现代遗传育种研究的强大工具。利用高通量植物表型平台可以快速获取大量植株的各种信息。现代农业育种的一个主要方向就是性状改良,获得更大的果实/种子,更高的含油量(油料作物),更发达的根系等等。通过高通量植物表型平台可以快速获取大量植物表型信息。

作物表型组学阐述

到2050年,全球人口将达到97亿,预计作物产量翻一番才能满足全球人口的粮食需求。为了达到这一目标,作物产量需每年增长2.4%,但目前作物产量平均增长率仅为1.3%。作物生产性能的遗传改良仍然是提高作物生产力的关键因素,但当前的改善速度无法满足可持续性和粮食安全的需要。与广泛的遗传信息相比,表型分析

表型组学技术:精准挖掘玉米抗旱基因

  随着测序技术普及和待测材料的规模化,传统的干旱表型性状获取手段已经不能满足植物抗逆基因组学研究的需求,严重阻碍玉米抗旱资源的挖掘。  近年来,以智能化、高通量、动态无损测量为主要特征的表型组学技术迅猛发展,使得多时空多尺度表型检测成为可能,可实现作物全生育期表型动态精准鉴定。  近日,《基因组生

中英植物表型组学联合研究中心成立

  近日,中英植物表型组学联合研究中心成立签约仪式在南京举行。中英各方代表共同签署了《中英植物表型组学联合研究中心合作备忘录》。  中英植物表型组学联合中心由南京农业大学、华中农业大学、英国东安格利亚大学、英国诺丁汉大学、英国洛桑试验站、英国亚伯大学和英国厄勒姆研究所共七家单位组成,旨在加强中英两国

FluorCam多光谱荧光成像技术应用案例——植物病害表型研究

1. 植物病害早期快速无损检测由于次生代谢产物如多酚等与植物的病害胁迫应答机制紧密相关。因此最初,FluorCam多光谱荧光成像技术主要用于植物病害早期快速无损检测,希望能在病害产生严重影响前就能发现感染(图4)。                 图1. UV-MCF多光谱荧光成像早期研究,左:烟草

野外型高通量植物表型平台简介

  野外型高通量植物表型平台可以高通量对大田中的农作物进行自动表型成像的系统。它可以在长40 m、宽10 m、高6 m的范围内对植物进行表型分析。该系统可以配置可见光(VIS)成像、近红外(NIR)成像、红外(IR)成像、高光谱成像和激光3D成像,在田间对植物进行三维形态学分析。

温室型高通量植物表型平台概述

  温室型高通量植物表型平台可以全自动、高通量对大量植株(从幼苗到成熟植株即可)进行成像的系统,可以选择配置可见光(VIS)成像、近红外(NIR)成像、红外(IR)成像、荧光成像、根系近红外成像、高光谱成像中的一种或多种,每个成像模块包括顶部和侧面两个摄像头,结合样品旋转装置,就可以对植株进行3D形

博普特植物表型组学多维度解决方案介绍(二)

1、Videometer Portable 多光谱表型成像系统对小植株的生理胁迫研究通过植被指数可评估不同状态下植被的生理结构和功能特性,包括生物量、冠层结构、叶面积指数、叶绿素含量以及植物冠层的光利用效率等。研究表明,Videometer 可用于拟南芥中叶绿素(NDVI)和叶黄素(PRI)

博普特植物表型组学多维度解决方案介绍(一)

未来几十年中,由于人口暴增、气候变化、耕地限制、环境资源短缺等因素的影响,人类面临巨大的粮食挑战。需要从两方面考虑来提高作物生产力:改良育种和栽培管理。对作物功能的描述和深入理解是高效改良育种和优良栽培管理的基础。将作物功能性状与基因组关联起来,将加速针对特定环境和管理方式的设计育种过程,以及加速遗

糖组学的概念、研究技术和应用

概念:醣体学(Glycomics)是生物学的一个学门,专门研究寡醣类(oligosaccharide)构造与功能。Glycomics一词是从表示糖或甜味的「glyco-」与基因体学(genomics)和蛋白质体学(proteomics)之命名规律而来。此规律也导致了醣体(glycome)一字的出现,

根系原位多光谱表型成像系统在植物表型研究的应用

Videometer系列多光谱成像系统广泛应用于:植物/作物表型组学研究分析;根系表型分析;作物育种与种子品质检测;植物/作物胁迫生理响应;作物病理学分析与病原检测;食品检测;中药成分分析与品质检测。来自哥本哈根大学、丹麦理工大学以及丹麦Videometer公司的专家在刚刚利用该设备在Plant a

时空组学技术为葱属植物育种应用提供新线索

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/11/511819.shtm 11月7日,记者从深圳华大生命科学研究院获悉,该院与西北工业大学研究团队基于时空组学技术,揭示葱属植物重要性状形成和演化的分子机制,将为推动葱属作物进入分子育种新阶段提供新线索

植物多组学比较和进化研究平台发布

近日,西北农林科技大学生命科学学院马闯教授团队发布了植物多组学数据跨物种比较和进化研究的在线分析平台,相关成果发表在Molecular Biology and Evolution上。进化是植物性状遗传多样性和适应生存环境的基础,而基因变异是物种进化的源动力。随着后基因组时代高通量技术的发展和应用,在

中亚沙拐枣属植物研究及种质资源保护平台建设通过验收

沙拐枣植物田间种质资源圃  9月20日,受科技部国际合作司委托,新疆科技厅组织专家组在乌鲁木齐召开了由中国科学院新疆生态与地理研究所承担的国际科技合作项目“中亚沙拐枣属植物研究及种质资源保护平台建设”验收会。专家组审阅了项目有关材料、听取了项目组的汇报,经质询和充分讨论,一致同意该项

代谢组学的优势、应用及研究内容介绍

  我们知道细胞内的生命活动由众多基因、蛋白质、以及小分子代谢产物来共同承担,而上游的(核酸、蛋白质等)大分子的功能性变化最终会体现于代谢层面,如神经递质的变化、激素调控、受体作用效应、细胞信号释放、能量传递和细胞间通讯等,所以代谢组处于基因调控网络和蛋白质作用网络的下游,所提供的是生物学的终端信息

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蛋白质组学在植物科学研究中的应用

1 植物群体遗传蛋白质组学 1.l 遗传多样性蛋白质研究基于基因组学的一些遗传标记,如RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)、RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphism)、SSR(Simple Sequen

实验室型高通量植物表型平台简介

  实验室型高通量植物表型平台可以全自动、高通量对大量小植株进行成像的系统,可以选择配置可见光(VIS)成像、近红外(NIR)成像、红外(IR)成像、荧光成像或激光扫描3D成像(只适合高度15 cm以下的小植株)中的一种或多种。成像系统带程控移动装置,可以在X轴和Y轴上进行移动,并配有射频或条形码读

植物表型技术研究面临的三大挑战分析

人们致力探索植物基因型与环境的关系,是表型组学近年来迅速发展的关键驱动力。 植物表型技术主要面对以下三方面的挑战: 植物测量:如何通过测量各种各样的环境中植物的大量性状,找到能够使植物更加适应当前剧烈变化的气候特性?如何利用当今最先进的相机和传感器,更好的理解植物生理过程与它所生长环境的关系?数据处