時(shí)間:2022-08-02
作者:易科泰
點(diǎn)擊量:
簡(jiǎn)介:
種子及種苗形態(tài)結(jié)構(gòu),、活力,、適合度,、抗逆性,、脅迫敏感性,、生理生化指標(biāo)等是作物種質(zhì)資源品質(zhì)監(jiān)測(cè)評(píng)估的重要指標(biāo)體系,,其中種子活力是種子發(fā)芽和出苗率,、幼苗生長(zhǎng)的潛勢(shì)、植株抗逆能力和生產(chǎn)潛力的總和(發(fā)芽和出苗期間的活性水平與行為),,是種子品質(zhì)的重要指標(biāo),,具體包括吸漲后旺盛的代謝強(qiáng)度、出苗能力,、抗逆性,、發(fā)芽速度及同步性、幼苗發(fā)育與產(chǎn)量潛力,。種子活力是植物的重要表型特征,,傳統(tǒng)檢測(cè)方法包括低溫測(cè)試(cold test)、高溫加速衰老測(cè)試(accelerated aging test),、幼苗生長(zhǎng)測(cè)定等,。
PhenoTron?-HSI種質(zhì)資源高光譜成像分析系統(tǒng),,是易科泰公司推出的可用于種質(zhì)資源檢測(cè)鑒定、種子活力檢測(cè),、種質(zhì)資源表型性狀監(jiān)測(cè)評(píng)估的高光譜成像分析系統(tǒng),,具備快速、非損傷,、高通量特點(diǎn),。可應(yīng)用于種子,、幼苗及根系等種質(zhì)資源表型性狀成像分析,、葉綠素?zé)晒獬上駲z測(cè)、次級(jí)代謝產(chǎn)物熒光成像分析,、種子活力檢測(cè),、成分含量分析,、種質(zhì)資源性狀監(jiān)測(cè)評(píng)估等,,還可應(yīng)用于雜質(zhì)檢測(cè)、病原體檢測(cè),、成分檢測(cè),、種質(zhì)資源數(shù)字化、種苗(包括根系)成像分析,、遺傳育種性狀檢測(cè)與抗性篩選等,。
左圖:PhenoTron?-HSI高光譜成像分析系統(tǒng);右圖:綠豆萌發(fā)高光譜成像分析
產(chǎn)品特點(diǎn):
üPTS技術(shù),,集樣品自動(dòng)傳送,、無線控制,、同步掃描成像分析、環(huán)境光屏蔽等功能于一體
ü雙重控制:嵌入式操作系統(tǒng)+PC端GUI軟件,,無線控制平臺(tái)運(yùn)行
ü組合命令:支持自定義Protocols,可設(shè)置10條以上命令,,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行
ü內(nèi)置溫濕度,、光照度傳感器、時(shí)鐘,,實(shí)時(shí)反饋環(huán)境參數(shù),,可一鍵同步電腦時(shí)間
ü集高光譜成像分析技術(shù)、高光譜熒光成像分析技術(shù)于一體,,全面分析種質(zhì)資源光譜指紋,、生理生化組成(蛋白質(zhì)、脂肪含量等),、種子活力等
ü可選配Thermo-RGB紅外熱成像分析,,用于種質(zhì)資源綜合檢測(cè),、種子萌發(fā)散熱測(cè)量(反應(yīng)種子代謝強(qiáng)度等)及種苗氣孔動(dòng)態(tài)分析等
ü可選配紫外光激發(fā)生物熒光成像模塊,進(jìn)行紫外光激發(fā)葉綠素?zé)晒獬上窈虰GF(藍(lán)綠熒光)成像分析,,高通量,、高靈敏度檢測(cè)種苗活力、光合效率及抗逆性,,種質(zhì)資源生理功能數(shù)字化數(shù)據(jù)庫建設(shè)等
上圖為彩色玉米及UV-MCF熒光成像,,下圖為發(fā)芽土豆熒光光譜
技術(shù)指標(biāo):
ü平臺(tái)高度規(guī)格:標(biāo)配400mm,可定制
ü有效掃描尺寸:≥300×300mm,,可定制
ü移動(dòng)速度:2-40mm/s,,可調(diào),精度:1mm
ü主機(jī)箱:內(nèi)置10寸觸控屏,,嵌入式操作系統(tǒng),,全波段對(duì)稱光源,角度,、高度可調(diào),,集開關(guān)控制、平臺(tái)控制,、雜散光隔離于一體,,確保光場(chǎng)均一、穩(wěn)定的最佳測(cè)量環(huán)境
ü成像傳感器選配:
型號(hào) |
PhenoTron-FX10 |
PhenoTron-FX10/17 |
PhenoTron-sCMOS |
PhenoTron-SWIR |
波段范圍 |
400-1000nm |
400-1700nm |
400-1000nm |
1000-2500nm |
光譜分辨率 |
5.5nm |
5.5nm / 8nm |
2.9nm |
12nm |
光譜通道 |
224(bin=2) |
224(bin=2)/ 224 |
946 |
288 |
空間像素 |
1024 |
1024 / 640 |
2184 |
384 |
信噪比 |
400:1 |
400:1 / 1000:1 |
170:1-680:1 |
1050:1 |
數(shù)值孔徑 |
F/1.7 |
F/1.7 |
F/2.4 |
F/2.0 |
幀頻 |
330FPS |
330FPS / 670FPS |
100FPS |
450FPS |
UV-MCF-M |
可選配 |
可選配 |
可選配 |
不可選配 |
üSpectrAPP?高光譜成像分析軟件:
a)可進(jìn)行偽彩色/灰度顯示,、波段融合,、ROI選區(qū)、光譜指數(shù)分析,、光譜曲線繪制,、光譜特征統(tǒng)計(jì)、直方圖統(tǒng)計(jì),、結(jié)果圖/表導(dǎo)出等,;
b)可分析NDVI,、PRI,、DCNI、CRI,、ARI,、PSRI、NPQI,、EVI,、HI、WBI等數(shù)十種VIs參數(shù),研究植物表型及結(jié)構(gòu)信息,、生物及非生物脅迫,、色素含量、理化性狀,、種質(zhì),、中藥材及果實(shí)品種品質(zhì)等指標(biāo);
üFluorVision?高光譜熒光成像分析軟件:
a)基本分析:具備偽彩色/灰度顯示,、旋轉(zhuǎn)顯示,、閾值掩膜、波段融合,、手動(dòng)/自動(dòng)ROI分析,、光譜曲線繪制、光譜平滑,、光譜特征統(tǒng)計(jì),、路徑分析、圖/表導(dǎo)出等功能,;
b)熒光參數(shù)分析:可分析F440,、F520、F690,、F740,、F690/F740,、F520/F690,、F735/F700、F440/F520,、F440/F690,、F440/F740等多種熒光參數(shù),支持?jǐn)U展,;
c)形態(tài)參數(shù)分析:可分析色素或校準(zhǔn)面積,、圓滑度(Circularity)、長(zhǎng)寬比(Aspect ratio),、緊實(shí)度(Solidity),、圓度(Roundness)等;
從左至右依次為:FluorVision?軟件分析界面,;BGF圖,;葉綠素?zé)晒鈭D
應(yīng)用案例:
(1)綠豆種子豆象侵染檢測(cè)
豆象侵染綠豆種子的光譜成像:900-1700nm高光譜成像分析(左圖);紅外熱成像圖(右圖)
(易科泰光譜成像實(shí)驗(yàn)室供圖)
綠豆種苗早期生長(zhǎng)階段葉綠素分布及健康性狀可視化表達(dá)(易科泰光譜成像實(shí)驗(yàn)室供圖)
(3)玉米種子活力檢測(cè)
左圖為微波熱處理種子和對(duì)照組(未處理)玉米種子短波紅外光譜,;右圖為微波熱處理種子(老化處理)和正常玉米種子(未處理)分析結(jié)果,,自上而下第一和第三排為正常種子、第二和第四排為微波熱處理種子,。引自:Collins Wakholi, Lalit Mohan Kandpal, Hoonsoo Lee, Hyungjin Bae, Eunsoo Park, Moon S.Kim, Changyeun Mo, Wang-Hee Lee, Byoung- Kwan Cho, Rapid assessment of corn seed viability using short wave infrared line-scan hyperspectral imaging and chemometrics, Sensors and Actuators B: Chemical http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2017.08.036