植物表型組學的展望-WIWAM植物表型成像系統

表型組學是突破未來作物學研究和應用的關鍵研究領域，通過表型分析來描述關鍵性狀可以為育種、栽培和農業(yè)實踐提供基于大數據的決策支持。但是，沒有針對性的全表型標記在植物研究領域中是沒有太多實際意義的。即使只針對某一個物種，全表型測量會產生海量、無重點的數據集。在今后相當長的時間內數據解析方法很難從這類數據集中地總結共性規(guī)律。并提取有生物學意義的信息。對于希望在植物研究中使用表型組學的團隊而言，這樣的科研方式也是比較低效的。因此，表型組研究需要明確的目標是在快速篩選關鍵性狀集的基礎上，為針對性解決科學問題提供決策數據，體現研究的實際應用價值，需重點指出的是表型組學研究不等同于表型儀器的購置，各類表型設備只是完成了數據采集工作而真正對生物學有意義的表型組信息需要由跨學科團隊的緊密合作來完成，無論是利用F1/F2等分離群體開展植物數量性狀位點分析。還是利用近等基因系等開展基因克隆研究,選擇表型設備和分析手段應明確目的,即為更好解決具體的生物學問題服務。

表型組學的巨大潛力還體現在其與其他組學研究。如基因組學、表觀組學、轉錄組學、蛋白組學、代謝組學和離子組學等)知識的綜合分析。量化分析特定表型的遺傳規(guī)律。對作物細胞、器官、群體不同層次的監(jiān)控，作物在不同發(fā)育階段的動態(tài)性狀的獲取，并與其他組學分析結果融合，可對重要生命過程進行多方位的解釋，中國幅員遼闊各地區(qū)實際情況差別較大，有必要針對不同生態(tài)環(huán)境中的作物表型組和其他組學數據進行整合和交叉驗證，揭示農業(yè)植物生物學規(guī)律切實支撐中國各類作物的生理學、發(fā)育學、遺傳學、育種、栽培以及農業(yè)大田生產等研究提升中國作物遺傳育種、栽培管理和農業(yè)生產服務能力。

WIWAM植物表型成像系統由比利時SMO公司與GHent大學VIB研究所研制生產，整合了LED植物只能培養(yǎng)、自動化控制系統、葉綠素熒光成像測量分析、植物熱成像分析、植物近紅外成像分析、植物高光譜分析、植物多光譜分析、植物CT斷層掃描分析、自動條碼識別管理、RGB真3D成像等多項*技術，以優(yōu)化的方式實現大量植物樣品以優(yōu)化的方式實現大量植物樣品——從擬南芥、水稻、玉米到各種其它植物的生理生態(tài)與形態(tài)結構成像分析，用于高通量植物表型成像分析測量、植物脅迫響應成像分析測量、植物生長分析測量、生態(tài)毒理學研究、性狀識別及植物生理生態(tài)分析研究等。

SMO是歐洲的機械設備制造與設計工程公司，是一家將大規(guī)模自動化理念和工業(yè)零件和設備整合入植物成像系統的廠家，在機械自動化以及機械視覺成像領域擁有豐富的設計和實踐經驗，為歐洲客戶提供機械設計解決方案，SMO公司將機械領域的*理念帶入了植物表型機器人領域，所采用的配件均為工業(yè)界廣泛認可的高品質配件，耐受苛刻環(huán)境，另外表型設備領域的諸多自動化配件，均由SMO公司自主設計，因公司擁有極為*的工程師團隊，基于工業(yè)領域的豐富經驗，可針對不同客戶需求，一般2-3周就可以提供極復雜表型成像系統的解決方案。目前WIWAM植物表型平臺分為WIWAM XY，WIWAM Line以及WIWAM Conveyor 3個系列。同時還可提供WIWAM Boxing柜式成像系統，也提供野外表型成像系統設計方案。

WIWAM植物表型成像系統的優(yōu)勢

    所有表型平臺均為SMO工程部門自主設計、針對課題組的研究項目快速、準確提供技術方案，設備中諸多備件為自主生產和設計

    公司軟件設計團隊針對具體項目提供有針對性的WIWAM定制軟件

    SMO和VIB自主開發(fā)PAPPA數據管理、視覺成像和分析軟件，系統處理整個實驗設計的大數據

    PIPPA軟件可安裝在網絡服務器上，網絡中每個計算機均可操作

    在PIPPA軟件內，可集合整合外來分析數據和文本

    易于獲取數據庫和原始圖像數據

    與客戶自有IT技術設施進行整合

    針隊客戶對表型設備運行環(huán)境了解欠缺的事實，提供表型設備生長室、室溫建設交鑰匙設計方案，實現環(huán)境參數。

    專門技術人員維護設備、定期指導維護硬件

    *代理密溝通服務、提供支持反饋

    自主電路設計、建筑內電柜設計、機械電纜布線以及PLC管理所有室內設計，將工業(yè)領域理念灌輸到科研中

    采用開放式框架設計，整合世面上的所有種類成像模塊。