“中國作物學(xué)會第十一次全國會員代表大會暨2019年學(xué)術(shù)年會”是我國作物科學(xué)較高級別的學(xué)術(shù)交流會議。今年恰逢中國作物學(xué)會五年一次的換屆盛會。來自全國各地的中國作物學(xué)會各級領(lǐng)導(dǎo)、會員代表將蒞臨會議，作物科學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才和著名專家將為大會做學(xué)術(shù)報告。中國作物學(xué)會自2002年創(chuàng)辦學(xué)術(shù)年會以來，已成功舉辦17次，會議質(zhì)量逐年上升，會議規(guī)模和影響力日益擴(kuò)大，現(xiàn)已成為中國作物學(xué)會較具特色的品牌會議。

 

“中國作物學(xué)會第十一屆會員代表大會暨2019年學(xué)術(shù)年會”將于2019年10月27-30日在浙江省杭州寶盛水博園大酒店召開，此次大會將由浙江大學(xué)承辦。

 

本次大會主題為“科技創(chuàng)新與扶貧攻堅”。大會將選舉產(chǎn)生中國作物學(xué)會第十一屆理事會，同時將邀請國內(nèi)作物學(xué)相關(guān)領(lǐng)域取得突出成果并具有重要學(xué)術(shù)影響的專家學(xué)者以及優(yōu)秀青年科學(xué)家進(jìn)行學(xué)術(shù)報告。歡迎全國從事作物學(xué)及相關(guān)學(xué)科的學(xué)者與研究生踴躍參加。

 

自2017年起，北京博普特科技有限公司就持續(xù)參展作物學(xué)會學(xué)術(shù)年會，今年我們將繼續(xù)參展，我司展位號為1號，歡迎廣大客戶和經(jīng)銷商蒞臨我司展位。

 

會上，我們將在展位展示植物表型組學(xué)以及植物生理生態(tài)產(chǎn)品和解決方案，以下是博普特植物表型組學(xué)產(chǎn)品和解決方案簡介。

 

WIWAM溫室植物表型成像系統(tǒng)是SMO公司和比利時根特大小寫VIB所開發(fā)，采用了開放式框架，可以整合市面任意相機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)集植物自動傳送技術(shù)、自動澆灌稱重技術(shù)、葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)、多光譜激光雷達(dá)成像技術(shù)、高光譜成像技術(shù)、RGB成像技術(shù)、計算機(jī)斷層掃描技術(shù)，同時可實(shí)現(xiàn)多光譜、RGB微根窗全自動根系表型觀測，高通量、無損傷、全自動實(shí)驗(yàn)觀測分析植物形態(tài)結(jié)構(gòu)與生理功能形狀表型，成為先進(jìn)表型組學(xué)與遺傳育種科研機(jī)構(gòu)平臺，如比利時VIB所、比利時根特大學(xué)、澳大利亞表型組織、拜耳作物等等。 

 

 

溫室多光譜激光表型成像系統(tǒng)

 

室內(nèi)自動表型成像機(jī)器人

 

 

 全自動植物表型成像機(jī)器人系統(tǒng)Phenomobile

 

該P(yáng)henomobile植物表型成像車為法國Hiphen公司自主研制，專有軟件分析系統(tǒng)，是當(dāng)今世界上自動化程度高通量田間表型成像系統(tǒng)。

系統(tǒng)設(shè)計可在2.5m寬通道運(yùn)行，遠(yuǎn)程聚焦可達(dá)12m，可向各個方向移動，測量頭高度可在1.0-4.5m之間進(jìn)行調(diào)整。Phenomobile可沿微型田塊按照預(yù)設(shè)軌跡運(yùn)行，因采用了RTK GPS定位，精度可達(dá)厘米級。

 

   

 

Hiphen田間物聯(lián)網(wǎng)IoT是無線傳感器的獨(dú)特組合，用于不間斷監(jiān)控植物和環(huán)境狀態(tài)。Hiphen解決方案之一就是實(shí)現(xiàn)田間試驗(yàn)的實(shí)時監(jiān)控。土壤和環(huán)境條件是植物生長的重要因素，Hiphen的IoT系統(tǒng)設(shè)計了各種傳感器，包括氣象、土壤條件、PAR以及RGB圖像，數(shù)據(jù)15分鐘傳輸一次。日常數(shù)據(jù)和圖像由田間IoT傳感器采集，圖像處理后，獲得的有價值變量用于試驗(yàn)決策支持。變量以易于解讀的圖表在Hiphen科學(xué)網(wǎng)站界面上顯示，每天進(jìn)行更新。

 

 

VideometerLab型多光譜表型成像系統(tǒng)多光譜成像傳感器是近幾年研究用于監(jiān)測不同環(huán)境中農(nóng)作物和植被的有效工具。植物的生理學(xué)，形態(tài)學(xué)或生物化學(xué)信息可以通過非接觸的方式以及不同尺度下評估。例如，利用多光譜傳感器用于植物表型分析或精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的生理脅迫研究。多光譜成像傳感器是近幾年研究用于監(jiān)測不同環(huán)境中農(nóng)作物和植被的有效工具。植物的生理學(xué)，形態(tài)學(xué)或生物化學(xué)信息可以通過非接觸的方式以及不同尺度下評估。例如，利用多光譜傳感器用于植物表型分析或精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中的生理脅迫研究。截至目前，市面上有各種非成像和成像高光譜傳感器可供選擇，這些儀器進(jìn)行測量的過程相當(dāng)復(fù)雜，高光譜數(shù)據(jù)處理復(fù)雜，迫切需要波段較多的手持式多光譜表型成像系統(tǒng)，因此，現(xiàn)代化檢測及研究中對易于用戶操作的多光譜傳感器的需求日益增加。 Videometer可一致地獲得了高質(zhì)量多光譜數(shù)據(jù)。同時，Videometerlab還可以實(shí)現(xiàn)對植物表型的鑒定以及病害研究檢測等，在植物科學(xué)研究及其他領(lǐng)域具有可能。

 

通過植被指數(shù)可評估不同狀態(tài)下植被的生理結(jié)構(gòu)和功能特性，包括生物量、冠層結(jié)構(gòu)、葉面積指數(shù)、葉綠素含量以及植物冠層的光利用效率等。研究表明，Videometer 可用于擬南芥中葉綠素（NDVI）和葉黃素（PRI）的含量的檢測，并能精確評估植株樣本的狀態(tài)。通過驗(yàn)證具有代表性的植被指數(shù)，可為其它植被指數(shù)的評估計算提供樣例，并為在植被研究領(lǐng)域獲得更多生理信息奠定了基礎(chǔ)。

 

 

 

種子計算機(jī)斷層掃描表型成像系統(tǒng)

 

便攜式：應(yīng)用于對植物種子、小型果實(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)變化的研究�？梢詿o損地探索不同植物種子腔體、胚和胚乳的變化，測量種子內(nèi)部的三維結(jié)構(gòu)和小型果實(shí)的內(nèi)部變化，設(shè)備小巧便攜，操作簡單，具有中分辨率和高分辨率兩種選擇。

自動化：計算機(jī)斷層掃描技術(shù)可用于種子質(zhì)量控制以及種子檢測標(biāo)準(zhǔn)確立，該系統(tǒng)能檢測細(xì)微的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（種皮、外殼、胚芽、空腔）。

 

對每一粒種子檢測，都需要復(fù)雜的處理流程。檢測的目的是為了保證其不變高品質(zhì)。盡管有各種實(shí)驗(yàn)方法可以選擇，但是在種子檢測方面，X射線仍是比較可靠的方法，通過影響處理系統(tǒng)，CT設(shè)備可監(jiān)測到每一粒種子。自2003年起，F(xiàn)rauhofer EZRT開始了種子CT斷層掃描系統(tǒng)的研究，近年來，對植物材料的研究已經(jīng)從種子擴(kuò)展到植物根、莖、果實(shí)等領(lǐng)域，走在CT植物表型研究的前列。其中一款自動化系統(tǒng)，種子無需單獨(dú)分開，軟件可將每粒種子從混合種子中分離，從而簡化了樣品制備，能在一次實(shí)驗(yàn)中實(shí)現(xiàn)大量種子檢測。此外，也可實(shí)現(xiàn)自動機(jī)械臂取料，托盤內(nèi)科放置多個小盒。操作界面簡單，校準(zhǔn)或系統(tǒng)射線管溫度控制均為獨(dú)立。該設(shè)備可實(shí)現(xiàn)對種子內(nèi)部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定、清晰成像，幾何分辨率約為50um。

 

 

為了探討能夠快速、準(zhǔn)確和無損檢測大粒林木種子生活力的方法，可利用計算機(jī)斷層掃描（CT）檢測樹種子生活力。用計算機(jī)斷層掃描（CT）技術(shù)檢測樹種子生活力是可行的，其檢測結(jié)果與四唑測定的結(jié)果相當(dāng)，但計算機(jī)斷層掃描（CT）技術(shù)具有不損傷種子的優(yōu)點(diǎn)，另外該技術(shù)還可以形成種子的三維立體成像，顯示各部位的機(jī)構(gòu)，比如胚、胚根以及胚乳等表型形態(tài)信息。德國Frauhofer研究院的CT分辨率可達(dá)2um，完全可以對種子的極其細(xì)微的結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究，對種質(zhì)資源入庫種子檢測來說，比傳統(tǒng)的x光射線法有巨大的優(yōu)勢。

 

根系是植物的重要組成部分，植物吸收土壤中的水分與養(yǎng)分全依賴根系，所以根系的研究對于植物各學(xué)科來說都至關(guān)重要，根系是陸地生態(tài)系統(tǒng)“隱藏的一半”，而且是動態(tài)生長的，對其進(jìn)行準(zhǔn)確取樣、觀察和測定存在一定困難。所以，根系研究方法的選擇，相對于對地上部分而言對研究結(jié)果具有更大的影響。 丹麥Videometer公司開發(fā)的根系多光譜原位監(jiān)測系統(tǒng)是一款先進(jìn)的根系多光譜測量系統(tǒng)，目前已經(jīng)在丹麥歌本哈根大學(xué)使用并取得了較佳的效果。

 

廣大科研工作者為了研究根系，應(yīng)用了很多方法，從傳統(tǒng)的挖掘法、根鉆法、玻璃壁法、容器法等等，到現(xiàn)代的根窗法、微根管法等等，取得了很多科研成果。隨著科技的發(fā)展，越來越多的現(xiàn)代高精尖技術(shù)應(yīng)用到根系研究中來，多光譜成像技術(shù)就是其中一種，它集光譜和圖像為一體，含有海量的光譜信息和空間信息，這些信息體現(xiàn)了植物各種器官、組織的諸多表型特性，該技術(shù)圖譜合一的特性使其在根系表型方面具有較大潛力。

 

丹麥Videometer公司開發(fā)的根系多光譜原位監(jiān)測系統(tǒng)，是做根系研究的革新性專業(yè)裝備，無論對于淺根系蔬菜還是淺根系喬木，都具有現(xiàn)實(shí)性研究意義。目前在根系研究領(lǐng)域中，對于玉米根系和小麥根系所作的研究比較多，但大多還采用傳統(tǒng)不可重復(fù)的挖掘方法。植物根系原位監(jiān)測儀的出現(xiàn)，改變了這種情況，使得植物研究人員在對根系進(jìn)行研究的過程中，可以使用原位的方式，無損傷的進(jìn)行監(jiān)測。

 

 

根系是植物主要吸水、營養(yǎng)物等器官，通過對根系監(jiān)測和研究，能優(yōu)化水肥方案，促進(jìn)農(nóng)作物、林業(yè)等產(chǎn)業(yè)增產(chǎn)增效，有利于土地荒漠化治理、土壤修復(fù)等。但長期以來，對根系研究主要是采用挖掘法、土鉆法、土柱法、容器法、剖面法等傳統(tǒng)方法，采樣破壞性大、工作量大，嚴(yán)重阻礙了根系研究的深入開展�！犊茖W(xué)》雜志曾出版專輯認(rèn)為，“人類對自己腳下土壤的了解遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及對宇宙的了解”，更是佐證了地下生態(tài)學(xué)研究難度之大。因此，對根系研究方法的選擇和改進(jìn)，對科研結(jié)果影響巨大。

 

 

丹麥根本哈根大學(xué)科學(xué)家等利用多光譜成像系統(tǒng)對植物植株、根系進(jìn)行成像研究，取得了前瞻性的成果。

該研究以深根系大麥為研究對象，將大麥下方埋了有3m長的微根管，使用Videometer公司的Videometer MR多光譜成像系統(tǒng)，定期通過根窗透明面對根系成像分析。原始光譜圖像經(jīng)過Videometer自帶軟件一系列算法處理后得到目標(biāo)根系圖像，隨后進(jìn)行閾值分割、模糊聚類等模型分析，得到根系的形態(tài)學(xué)數(shù)據(jù)。

 

 

傳統(tǒng)的RGB可見光成像技術(shù)是利用顏色識別根系，前提是根系和土壤之間要有比較明顯的色差，但實(shí)際根系生長在土壤中，顏色差異并不明顯，這樣根系識別可能會造成比較大的誤差，RGB可見光成像技術(shù)使用就會受限。歌本哈根將多光譜成像技術(shù)和傳統(tǒng)的RGB成像技術(shù)進(jìn)行了對比，顯示多光譜成像技術(shù)基于光譜特征在根系識別上的明顯優(yōu)勢，并且對多光譜成像另一項(xiàng)先進(jìn)的功能進(jìn)行了初步探討——即光譜特征對于根系生化特性的識別（例如細(xì)根發(fā)生、成熟、衰老、死亡的周轉(zhuǎn)過程；例如根際分泌物成分的變化等），顯示了多光譜成像技術(shù)在根系研究領(lǐng)域的巨大潛力。

 

 

Videometer系列多光譜成像系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于：植物/作物表型組學(xué)研究分析；根系分析；作物育種與種子品質(zhì)檢測；植物/作物脅迫生理響應(yīng)；作物病理學(xué)分析與病原檢測；食品檢測；中藥成分分析與品質(zhì)檢測。來自哥本哈根大學(xué)、丹麥理工大學(xué)以及丹麥Videometer公司的專家在剛剛利用該設(shè)備在Plant and Soil上發(fā)表了題為A multispectral camera system for automated minirhizotron image analysis的文章，早些利用該設(shè)備進(jìn)行研究的文章題為Frontiers in Plant　Sciences，Screening of Barley Resistance Against Powdery Mildew  by Simultaneous High-Throughput Enzyme Activity Signature Profiling and Multispectral Imaging。

 

基于X光的計算機(jī)斷層掃描技術(shù)（CT）廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究各個領(lǐng)域，如制藥、納米科學(xué)、材料科學(xué)以及植物科學(xué)等領(lǐng)域。得益于X光CT技術(shù)，在農(nóng)業(yè)以及植物科研進(jìn)展也十分迅速。X光CT成像方法使得高通量、無損、無干擾測量植物根系統(tǒng)成為可能，也使得植物生長期間對下游復(fù)雜機(jī)制的研究成為可能。到目前為止，已經(jīng)采集到大量植物CT掃描數(shù)據(jù)，但如何有效、精確對其進(jìn)行分析，還面臨著挑戰(zhàn)�？蒲腥藛T經(jīng)過對植物根系3D CT斷層掃描的有效的統(tǒng)計以及計算方法進(jìn)行了回顧�；�于圖像的植物根系分析方法劃分如下 (1) 根分區(qū)切割，例如，（1）將根系與非根背景區(qū)分；(2)根系統(tǒng)重建；(3) 提取高層級表型性狀。

 

   

 

 

 

在設(shè)備開發(fā)領(lǐng)域，德國Frauhofer研究院專門成立的植物表型研究團(tuán)隊開發(fā)了系列適用植物科學(xué)研究的計算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)，如便攜式計算機(jī)掃描系統(tǒng)，臺式高精度計算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)以及落地式大成像面積計算機(jī)斷層掃描系統(tǒng)以及高通量根系表型斷層掃描系統(tǒng)。

 

除了以上產(chǎn)品，VideometerLiq液體穩(wěn)定多光譜成像系統(tǒng)、VideometerMic顯微多光譜成像系統(tǒng)、STEPS植物生理生態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)、土壤養(yǎng)分測量系統(tǒng)、植物養(yǎng)分測量系統(tǒng)、土壤5合1多參數(shù)測量儀、土壤直測PH計、鹽度/活度檢測儀；Pessl植物生態(tài)環(huán)境智能傳感器平臺、植物物候遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)、Inno-concept植物活力脅迫測量系統(tǒng)、植物抗逆研究測量系統(tǒng)、氣相離子遷移譜儀；Aquation水陸兩用葉綠素?zé)晒鈾z測系統(tǒng)、經(jīng)典和手持葉綠素?zé)晒鈨x、Aquation水下光合呼吸測量系統(tǒng)；SeQso高通量種子表型成像系統(tǒng)、精準(zhǔn)播種系統(tǒng)以及自動種子分揀系統(tǒng)（X光、多光譜、高光譜、葉綠素?zé)晒猓�；EMS便攜式物聯(lián)網(wǎng)乙烯氣體分析儀、溫室氣體物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)；Cleangrow多參數(shù)離子測定儀、植物工廠自動8離子測定儀均代表了業(yè)界水準(zhǔn)。

 

北京博普特科技有限公司擁有全面植物表型成像和植物生理產(chǎn)品和系統(tǒng)解決方案，致力于為植物科學(xué)和植物表型組學(xué)發(fā)展提供較全面的一站式解決方案。