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利用高光谱成像技术可视化水稻叶片叶绿素含量分布

发布时间:2017-08-22|点击:4051

 

近日华中农业大学作物表型组团队在《Frontiers in plant science》杂志上发文章介绍了一种高光谱成像方法,用于高分辨率可视化水稻叶片叶绿素含量。

 

色素吸收光能转换为作物所需要能量,并且为光合作用提供反应场所,量化色素含量和分布对植物研究非常重要。传统测量色素的方法有损,费时费力,不能用于高通量可视化水稻色素分布。在这篇文章里,研究人员使用高光谱成像系统,发展了一套图像分析软件,用于自动处理大量高光谱数据。在这个基础上,研究人员建立了模型用于量化水稻叶片色素(叶绿素a,叶绿素b,总叶绿素和类胡萝卜素)含量,发现了对色素含量重要的波段700-760nm。在分蘖盛期,预测模型的R²和平均绝对相对误差的范围分别为0.827-0.9286.94-12.84%。高光谱数据和这些模型相结合可用来高分辨率(0.11mm/pixel)可视化叶绿素的含量分布。该技术将有利于水稻功能基因组学和水稻育种研究的发展。

 

该工作得到了国家高技术发展计划(National Program on High Technology Development (2013AA102403))、国家重点研究与发展计划(National key research and development program (2016YFD0100101-18))、湖北科学条件和资源研究项目(Scientific Conditions and Resources Research Program of Hubei Province of China (2015BCE044))、中国博士后科学基金(China Postdoctoral Science Foundation (2016M592345))和学校基础研究基金(Fundamental Research Funds for the Central Universities (2662017PY058))的资助。

 

    来源:Hui Feng, Guoxing Chen, Lizhong Xiong, Qian Liu2 and Wanneng Yang (2017), Accurate Digitization of the Chlorophyll Distribution of Individual Rice Leaves Using Hyperspectral Imaging and an Integrated Image Analysis Pipeline, Front. Plant Sci. 8:1238. doi: 10.3389/fpls.2017.01238