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表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)是(shi)指(zhi)在(zai)特定條件下(如(ru)各(ge)類(lei)環境和生(sheng)長階段(duan)等)所表(biao)(biao)(biao)現(xian)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可觀察的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)形態特征（植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)形狀、結構、大小、顏色(se)等生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外在(zai)性狀），由基因(yin)型(xing)(xing)(xing)和環境共同決定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)(zu)是(shi)指(zhi)某一(yi)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全部性狀特征，不僅(jin)僅(jin)局限于農(nong)藝性狀，還應更加關注植(zhi)(zhi)株所表(biao)(biao)(biao)現(xian)出(chu)來的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)理狀態。植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)(zu)學(xue)是(shi)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)生(sheng)長、表(biao)(biao)(biao)現(xian)和組(zu)(zu)(zu)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)科學(xue)，它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)可以從小至核苷酸序(xu)列細胞，大至組(zu)(zu)(zu)織、器官種屬群體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)來研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)分析(xi)(xi)，并(bing)且(qie)可以進一(yi)步整合到基因(yin)組(zu)(zu)(zu)學(xue)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)中;而從系統(tong)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)學(xue)角度來看，從基因(yin)組(zu)(zu)(zu)到轉錄組(zu)(zu)(zu)、蛋白(bai)質組(zu)(zu)(zu)、代(dai)謝組(zu)(zu)(zu)以及(ji)表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)(zu)，表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)(zu)是(shi)各(ge)種組(zu)(zu)(zu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)現(xian)形式。因(yin)此，植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)(zu)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)將(jiang)是(shi)涉(she)及(ji)植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)各(ge)個方面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)領域。表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)(zu)學(xue)也是(shi)突破未來作(zuo)物(wu)(wu)(wu)(wu)學(xue)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)和應用的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關鍵(jian)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)領域, 通(tong)過表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)分析(xi)(xi)來描述關鍵(jian)性狀可以為育種、栽培和農(nong)業實踐提供基于大數(shu)據的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)決策支持。隨著高(gao)通(tong)量(liang)測序(xu)技(ji)術和植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)功(gong)能基因(yin)組(zu)(zu)(zu)學(xue)快速發展，傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)物(wu)(wu)(wu)(wu)表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)檢(jian)測手段(duan)已成(cheng)為植(zhi)(zhi)物(wu)(wu)(wu)(wu)基礎生(sheng)物(wu)(wu)(wu)(wu)學(xue)研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)和遺存育種研(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)限制因(yin)素。高(gao)通(tong)量(liang)表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)組(zu)(zu)(zu)學(xue)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)興起改變了傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)物(wu)(wu)(wu)(wu)表(biao)(biao)(biao)型(xing)(xing)(xing)檢(jian)測方式，與高(gao)通(tong)量(liang)測序(xu)技(ji)術一(yi)起對現(xian)代(dai)育種方式產生(sheng)深刻(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響。

大(da)豆(dou)是人(ren)們日(ri)常生活中(zhong)攝取脂(zhi)肪和蛋(dan)白質(zhi)的重要(yao)(yao)來源，國內學者對大(da)豆(dou)表型的研(yan)究，主(zhu)(zhu)要(yao)(yao)集中(zhong)于大(da)豆(dou)株高、莖粗、主(zhu)(zhu)莖節數、節間長(chang)度(du)、有效分(fen)枝始節、主(zhu)(zhu)莖分(fen)枝數、結(jie)莢高度(du)、莢長(chang)、莢寬、莢色、籽粒色和單株莢數等性狀(zhuang)。本文對大豆(dou)地上部分(fen)的(de)表型研究，主要使(shi)用(yong)(yong)上海乾菲諾平臺(tai)的(de)Scanalyzer 3D和Scanalyzer PL設備；地下(xia)部分(fen)表型的(de)研究，主要使(shi)用(yong)(yong)上海乾菲諾平臺(tai)的(de)X-射線根系(xi)掃(sao)描成像(xiang)分(fen)析(xi)系(xi)統(RootViz FS)設備。

圖1大豆某一時期(qi)3D可見光(guang)鏡頭下側面0°、90°和頂(ding)部分析圖

圖2 大豆某一時期不同植株冠幅(fu)、外接多邊形和最小外接矩形面積變化圖

圖(tu)3 大豆某一時期不(bu)同植株冠層緊密度和偏心率變(bian)化(hua)圖(tu)

圖(tu)4 大(da)豆某(mou)一(yi)時期不同(tong)植株冠(guan)幅(fu)寬度、最(zui)小外(wai)接(jie)圓直徑和株高(gao)變化圖(tu)

圖5  PL對四個不同進化類型大豆種(zhong)子成像分析圖

表1  PL對四個不同進化類型大(da)豆種子成像分(fen)析數據

? Scanalyzer 3D和(he)Scanalyzer PL可(ke)獲(huo)取的大(da)豆地上部分表(biao)型參數：

? 可(ke)批量獲取(qu)的參數：冠(guan)(guan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)面積、冠(guan)(guan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)多邊形(xing)面積、冠(guan)(guan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)最小(xiao)外接(jie)矩形(xing)面積、冠(guan)(guan)幅寬度、冠(guan)(guan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)外接(jie)多邊形(xing)周長、冠(guan)(guan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)最小(xiao)外接(jie)圓直(zhi)徑、株高、冠(guan)(guan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)緊(jin)密(mi)度、冠(guan)(guan)層(ceng)(ceng)(ceng)(ceng)偏心率、莢長、莢寬、莢色（RGB值）、籽(zi)粒色（RGB值）和分析植株水分相(xiang)對含量等(deng)，并(bing)可以提供成像原圖和分析圖；

? 可單張分析獲得參數：莖(jing)粗(cu)和結(jie)莢高(gao)度。

圖6 四種不(bu)同類型大豆在結夾期X-射(she)線根系掃描成像圖

圖7 四種不同類型大豆品種在在結夾期根長和根投影面積變化圖

圖8 大豆在30cm深處截點數、直徑和橫截面積變化圖

圖9 半栽培大豆5種不同尺寸根系變化圖

圖10 玉米和大豆種植現場

? X-射線根(gen)系(xi)(xi)掃(sao)描成(cheng)像分析系(xi)(xi)統可批量獲(huo)取的(de)根(gen)系(xi)(xi)參數(shu)：

? 根(gen)(gen)據(ju)客戶需要，可(ke)提(ti)供根(gen)(gen)系(xi)在基質(zhi)里(li)原位(wei)生長(chang)的根(gen)(gen)系(xi)結構合成圖、分析(xi)圖和分析(xi)數(shu)據(ju)；

? 可分(fen)析(xi)得到的(de)參數(shu)有根總長、根投(tou)影面(mian)積、不同(tong)基質深(shen)度截點(dian)數(shu)、截點(dian)面(mian)積和(he)截點(dian)直徑等參數(shu)；

? 將原圖按分辨率降低(di)程(cheng)度進行切割，可獲取5種(zhong)不同(tong)尺寸根(gen)(gen)系(xi)根(gen)(gen)總長(chang)、根(gen)(gen)投(tou)影面(mian)積、不同(tong)基質深(shen)度截(jie)點數、截(jie)點面(mian)積和截(jie)點直(zhi)徑等參數。