四川中科院植物表型平臺

溫室植物表型平臺能對溫室內(nèi)種植的大量不同品種、品系的育種材料進行高通量、多維度的表型測量，快速篩選出具有生長迅速、產(chǎn)量較高、品質(zhì)優(yōu)良、抗逆性強等優(yōu)良性狀的材料，有效提升育種工作的效率。在育種過程中，平臺可同時對成百上千份育種材料的植物進行形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理功能、生長態(tài)勢等多方面的表型參數(shù)測量。通過配套的圖形化數(shù)據(jù)分析軟件，能夠快速對比不同材料的各項表現(xiàn)，比如分析不同品種的生長速度差異、光能利用效率高低、對病蟲害的抵抗能力等指標。這種方式能夠快速定位出符合育種目標的高質(zhì)量材料，明顯減少了傳統(tǒng)人工篩選所需的大量人力、物力和時間成本，明顯加速了育種進程，為作物品種改良和新品種培育提供了有力的技術(shù)支持。溫室植物表型平臺集成了多種技術(shù)，能精確適配溫室內(nèi)可控環(huán)境條件，實現(xiàn)對植物表型的精確測量。四川中科院植物表型平臺

田間植物表型平臺能夠?qū)崿F(xiàn)高通量的數(shù)據(jù)采集，為植物科學(xué)研究和育種工作提供了強大的支持。在田間環(huán)境中，植物受到多種自然因素的影響，如光照、溫度、水分和土壤條件等，這些因素共同決定了植物的生長和發(fā)育。田間植物表型平臺通過集成多種先進的成像技術(shù)和傳感器，如可見光成像、高光譜成像、激光雷達和紅外熱成像等，能夠在復(fù)雜的田間環(huán)境中快速、準確地獲取植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、生理生化特征以及生長動態(tài)等信息。這種高通量的數(shù)據(jù)采集能力使得研究人員能夠在短時間內(nèi)對大量植物樣本進行評估，從而加速育種進程和提高研究效率。例如，在作物育種中，平臺可以快速篩選出具有優(yōu)良性狀的植株，為培育高產(chǎn)、抗逆性強的作物品種提供數(shù)據(jù)支持。四川中科院植物表型平臺田間植物表型平臺提供的標準化田間表型大數(shù)據(jù)，為智慧農(nóng)業(yè)的精確管理和決策支持奠定基礎(chǔ)。

野外植物表型平臺在推動植物科學(xué)研究創(chuàng)新方面具有重要意義。平臺提供的高通量、標準化表型數(shù)據(jù)，為植物功能基因組學(xué)、表型組學(xué)等前沿研究提供了堅實的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。科研人員可以利用平臺數(shù)據(jù)進行基因型與表型的關(guān)聯(lián)分析，揭示控制重要農(nóng)藝性狀的遺傳機制。在作物育種中，平臺可用于突變體篩選、基因功能驗證、種質(zhì)資源評價等多個環(huán)節(jié)，加速新品種的選育進程。平臺還支持長期定位觀測，為植物對環(huán)境變化的適應(yīng)性研究提供連續(xù)數(shù)據(jù)支持，助力應(yīng)對氣候變化帶來的農(nóng)業(yè)挑戰(zhàn)。此外，平臺的開放數(shù)據(jù)接口和分析工具，促進了科研數(shù)據(jù)的共享與協(xié)作，推動了植物科學(xué)研究的系統(tǒng)化與數(shù)字化發(fā)展。

移動式植物表型平臺具備動態(tài)行進中的高精度測量能力，突破靜態(tài)測量的效率瓶頸。在行進過程中，平臺搭載的線陣相機以每秒20幀的速率連續(xù)采集圖像，配合慣性測量單元實時校準空間姿態(tài)，通過運動恢復(fù)結(jié)構(gòu)（SfM）算法構(gòu)建動態(tài)三維模型。激光雷達系統(tǒng)采用旋轉(zhuǎn)掃描模式，在5-10公里/小時的行駛速度下，仍可生成點云密度達100點/平方米的三維數(shù)據(jù)，精確還原植株形態(tài)細節(jié)。這種動態(tài)測量模式使平臺每天可完成數(shù)百畝農(nóng)田的表型掃描，較傳統(tǒng)靜態(tài)測量效率提升10倍以上。田間植物表型平臺實現(xiàn)了表型數(shù)據(jù)與環(huán)境數(shù)據(jù)的同步采集，提升田間研究的科學(xué)性。

田間植物表型平臺構(gòu)建了天地空一體化的立體測量方案，實現(xiàn)田間尺度的植物表型全覆蓋。地面作業(yè)單元由履帶式移動平臺承載，其搭載的高分辨率線陣相機與便攜式光譜儀，以每秒10幀的速率沿作物壟間行進采集數(shù)據(jù)，配合慣性導(dǎo)航系統(tǒng)實現(xiàn)厘米級定位，可精確獲取單株植物葉片長度、莖節(jié)間距等微觀形態(tài)參數(shù)。空中監(jiān)測體系采用多旋翼無人機集群作業(yè)模式，搭載多光譜與熱紅外雙載荷，通過自主規(guī)劃航線，在10-50米高度分層掃描，快速生成冠層覆蓋度、溫度分布等宏觀指標。固定部署的田間監(jiān)測塔配備全天候激光雷達與氣象站陣列，每小時自動采集三維點云數(shù)據(jù)與溫濕度、風(fēng)速、光合有效輻射等環(huán)境參數(shù)，與地空數(shù)據(jù)形成時間-空間-尺度的立體交叉驗證，構(gòu)建包含植株個體特征、群體結(jié)構(gòu)動態(tài)、環(huán)境響應(yīng)變化的多維數(shù)據(jù)集。天車式植物表型平臺配備先進的智能化控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動化運行、路徑規(guī)劃與任務(wù)調(diào)度。寧夏植物生理研究植物表型平臺

野外植物表型平臺采用動態(tài)自適應(yīng)的數(shù)據(jù)采集策略，優(yōu)化野外作業(yè)效率與數(shù)據(jù)質(zhì)量。四川中科院植物表型平臺

全自動植物表型平臺為精確農(nóng)業(yè)和智慧育種提供了重要的技術(shù)支持。在精確農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，平臺能夠?qū)崟r監(jiān)測植物的生長狀況和環(huán)境需求，為精確灌溉、施肥、病蟲害防治等農(nóng)業(yè)管理措施提供數(shù)據(jù)支持。例如，通過平臺的紅外熱成像技術(shù)監(jiān)測植物的水分狀況，可以實現(xiàn)精確灌溉，提高水資源利用效率。在智慧育種方面，平臺的高通量表型數(shù)據(jù)采集和智能化數(shù)據(jù)分析能力，能夠加速優(yōu)良品種的篩選和培育進程。例如，通過對大量植株的表型和基因型數(shù)據(jù)進行關(guān)聯(lián)分析，可以快速篩選出具有優(yōu)良性狀的育種材料，提高育種效率。這種對精確農(nóng)業(yè)和智慧育種的支持，有助于推動農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率和可持續(xù)性。四川中科院植物表型平臺