市农科院植物表型技术研究平台让植物研究“知人知面又知心”

　 俗话说知人知面不知心，那么如果研究对象是一棵植物，是不是可以只凭表相？在上海农业科学院奉贤庄行试验站内，有这样一个植物表型技术研究平台，能够在只获取植物表型数据的情况下，通过“大数据”比对来获得植物的内在信息，比如肉眼不易见的成熟度、品质、产量、抗性等。为了加快植物表型技术研究，前不久，上海市农科院与上海泽泉科技股份有限公司，结合双方各自的优势，在上海农业科学院奉贤庄行试验站共同创立“上海市农业科学院庄行综合试验站泽泉科技植物表型技术研究平台”。 日前，双方在庄行试验站签约并举行项目启动仪式。

　　表型，顾名思义就是指可以观测的生命体性状和特征，比如形状、结构、大小、颜色等。不同于内部相对稳定的基因序列，植物表型能随着外在环境变化而变化。高通量植物表型技术就是从器官、个体到群体水平上高通量、自动化获取产量、抗性、品质相关性状的多源集成技术。

　　过去，我们辨别水果成熟与否、够不够甜，可能需要切开尝一下，或是切一小片，挤出果汁，通过测甜度的仪器来检测。如今，通过植物表型技术研究平台，可以在不损坏果实的前提下，了解到果实甜度与成熟度。“比如在黄桃的分拣环节，通过这一技术可以快速就黄桃果实大小、甜度、熟度来分级，更精准高效，也省时省力。”市农科院信息所研究员李琳一告诉记者，通过黄桃成熟度的判断还能有助于采后贮藏运输，减少农产品损耗。如今，该技术已普遍应用于黄桃与葡萄的分级。

　　不仅仅是水果，该技术可应用于粮食、蔬菜、花卉甚至水产等大多数农产品生产环节的品质把控，通过无人机承载光谱仪、激光雷达、红外热成像等传感器，可以快速分析出大范围农田作物的产量、生长情况、病虫害等数据，甚至能够通过数据分析精准施肥，提高肥料利用率，更绿色节本。

　　值得一提的是，这一技术还能应用于育种环节，加快良种选育，提高种质资源的利用率及育种效率。传统的作物表型鉴定主要凭借肉眼与经验，规模小、效率低、误差大，通过表型分析平台则能够更精准、便捷、有针对性地从海量表型中快速找到与育种目标相符合的植株。比如在金山廊下的节水抗旱稻育种基地，通过无人机承载传感器对作物表象信息提取，仅仅用了一天时间就快速获取了8000个育种小区株高与性状。而这在过去，通过人工筛选则需要15天。

　　据介绍，在农业科研领域，随着许多重要作物及植物全基因组测序的完成,科研人员对高通量、精准、无损伤获取植物表型信息的需求日益增加，功能完善的研究设施将成为推动表型组学发展的加速器。植物表型组学研究平台是当今植物科学研究发展所需要的重要基础设施，对于推动植物表型组学的发展具有重大意义。

　　此次上海市农业科学院庄行综合试验站泽泉科技植物表型技术研究平台的成立是省级农科院中第一个植物表型组学专业研究平台，也是院企合作建立研究型平台的创新尝试。平台拥有现代化温室、生物学实验室、配套车间和办公室、国际上先进的德国LemnaTec高通量3D植物表型系统、英国LGC超高通量分子标记平台及泽泉开放实验室、植物生理生态测量设备、农业气象测量系统和专业的数据库平台，已经具备了对植物、动物基因测序与植物表型研究的各类条件。可以承担高通量DNA提取、基因测序服务、分子辅助育种、植物生理生态研究等科研实验任务。同时可以为植物功能基因组、农业育种家提供高通量植物基因型测试、高通量植物表型测试和植物基因型-表型生物信息学数据分析等开放式服务。

　　市农科院副院长赵志辉表示，希望通过院企合作能够加速植物表型研究的速度与效率，希望各所科研人员能够就各自研究领域深入思考、加速融合、协同创新，助力植物表型研究在精密、精确、精细化上达到更高的水平，在省工、省力、高效方面发挥更大作用，加快育种速度与科研效率，为培育高品质农产品作出贡献，为上海加快种源攻关，做强农业“芯片”提供有力支撑。