日前，北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司為北京市農(nóng)林科學院農(nóng)業(yè)農(nóng)村部蔬菜種子質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心安裝了一套PhenoTron®種子活力綜合檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括智能LED光源培養(yǎng)、種子形態(tài)RGB成像分析、高通量種子呼吸強度檢測、種子萌發(fā)與種苗葉綠素熒光成像檢測等現(xiàn)代技術(shù)，用于全面檢測種質(zhì)資源的表觀形態(tài)、呼吸代謝強度（耗氧率）、發(fā)芽及其抗逆性等表型性狀指標。該系統(tǒng)的安裝運行將為蔬菜種質(zhì)資源搜集利用與創(chuàng)新、蔬菜新品種選育等領(lǐng)域提供強大助力。

  智能LED光源培養(yǎng)臺為種子萌發(fā)及幼苗生長提供了可控環(huán)境。培養(yǎng)臺可調(diào)制模擬自然光照及程序化模擬晝夜節(jié)律；可調(diào)控培養(yǎng)溫度；內(nèi)置了通風單元進行換氣通風。光強、溫度等培養(yǎng)條件均通過軟件進行動態(tài)調(diào)控和實時監(jiān)測。
 

  種子活力檢測則由模塊化的檢測單元實現(xiàn)，包括葉綠素熒光成像單元、高通量種子呼吸測量單元、種子形態(tài)分析單元，用于全面綜合評估種子活力及測量種苗-根系表型。

  葉綠素熒光成像單元采用脈沖振幅調(diào)制（PAM）技術(shù)，既可對萌發(fā)中的種子成像，通過檢測子葉中的葉綠素熒光鑒別種子是否萌發(fā)及其抗逆性，用于快速、高通量評估種子萌發(fā)率；又可對萌發(fā)后的幼苗成像，借助一系列的葉綠素熒光參數(shù)評估幼苗的光合能力和脅迫抗性，如QY_max大光化學效率（Fv/Fm，對各種脅迫極為敏感）、Effective QY有效光化學效率（量子產(chǎn)額）、NPQ非光化學淬滅（與光系統(tǒng)熱耗散、光保護機制有關(guān)）、Rfd熒光衰減比率等。

 
  由成像圖可見：熒光成像圖能很好的識別出每株樣品的子葉。通過識別發(fā)芽樣品便可計算發(fā)芽率。并且可借助軟件的尺寸篩選功能，按子葉的光合有效投影面積進行分級篩選。此外，F(xiàn)v/Fm等熒光參數(shù)還可以反映幼苗的光合活性，進而評估幼苗活力。

 
  從成像結(jié)果來看，種子萌發(fā)到一定階段，子葉的葉綠素熒光就可能透過種皮被觀測到，但其Fv/Fm大光化學效率相對于幼苗偏低。這樣就可以使用葉綠素熒光成像技術(shù)進行種子萌發(fā)不同階段的檢測。

  高通量種子呼吸測量單元采用了光學氧傳感器技術(shù)，通過測量種子的耗氧率（MO2）評估種子活力。即一般情況下，高活力的種子耗氧率高。測量單元由貼有氧氣薄膜貼的24孔多孔板、氧氣讀取器及在線數(shù)據(jù)采集分析軟件等部分組成。

 
 
  其中A1-A6及D4-D6為空白，B1-B6每個孔放有一粒種子，C1-C6每個孔放有兩粒種子，D1-D3每個孔放有3粒種子。可圖可見：在近兩個小時的測量記錄時間內(nèi)，空白組氧氣含量較穩(wěn)定；放有一粒種子的孔氧氣降低，曲線斜率小；兩粒種子的氧氣降低，快于一粒種子；三粒種子的孔氧氣下降較為明顯，下降速率快。

  種子形態(tài)分析單元則采用高分辨率、具備透掃功能的掃描儀獲取高質(zhì)量的灰度圖片和彩色圖片，再借助專業(yè)的植物圖像分析軟件，對種子數(shù)量、長度、寬度、體積大小、表面積、周長進行自動測量及顏色分析。

 


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