[发明专利]一种移动式高通量植物表型系统及其数据采集方法

说明书

本发明公开了一种移动式高通量植物表型系统及其数据采集方法，移动式高通量植物表型系统，包括：龙门架，龙门架的底部设有滑轮；滑轨，铺设在地面上，与龙门架底部的滑轮适配；传感系统，通过一水平驱动装置可移动地设置在龙门架上，传感系统在所述水平驱动装置的作用下水平移动；PLC控制器，与滑轮的驱动装置电连接，与传感系统电连接，与水平驱动装置电连接。龙门架包括一对立柱架、固定主梁和调节副梁，固定主梁和调节副梁横设在一对立柱架之间，调节副梁位于固定主梁的下方且相对于地面的高度可调。在本发明的系统设备投入成本低，利用率高，且数据采集精度和效率均比较高。

技术领域

本发明涉及植物表型的数据采集及分析系统，尤指一种移动式高通量植物表型系统及其数据采集方法。

背景技术

植物表型是受基因和环境因素决定或影响的,反映植物结构及组成、植物生长发育过程及结果的全部物理、生理、生化特征和性状。

近几十年来，植物表型及表型组学研究成为了国内外研究的热点。随着农作物(如玉米、小麦、水稻、大豆等)基因组高通量深度测序技术的飞速发展，结合表型组学(Phenomics)和基因组学(Genomics)开展大规模全基因关联分析((如Genome-wideassociation study(GWAS)和Association Mapping等))，已成为当前分析作物生长发育过程、调控农作物特定性状及其遗传控制的重要手段。特别是对于关键生长过程如出芽、花期和成熟期，大型温室表型硬件设施不能经济有效地提供高通量(大规模的品种鉴定)、高频率(以小时为单位的表型数据)、高分辨率(如作物组织和器官的图像信息)的表型数据采集。

目前的主流育种方式依然是杂交育种，过程中需要对大量育种材料的表型性状进行海量的采集、观察和分析；这些采集、观察和分析的效率在很大程度上决定了作物育种的效率。

更重要的是，随着植物品种权保护意识的逐步增强和相关法律法规的日趋完善，越来越多的新品种保护申请和侵权案件处理对表型性状精准测定的需求也在不断增加。因此，建立温室、田间适用的作物表型组分析平台，不仅可以为整个育种领域的专家提供服务，大幅度地提高育种效率，为品种权保护提供可靠精准的技术支撑，而且也能够为作物性状遗传专家的研究工作提供专业化服务，以提高他们的研究效率和水平。

早在1998年，国际上已开展了植株表型性状的集成观测研究。处于国际领先地位的植物表型平台研发供应商LemnaTec公司，于2014年在英国洛桑研究院成功建成了国际上首套应用于野外植物的表型研究系统——Field Scanalyzer，将该公司成熟的表型研究技术第一次成功地应用于野外，投资高达200万英镑。此后，澳大利亚相继建立了PlantAccelerator以及堪培拉的High Resolution Plant Phenomics Centre表型平台，投资都在千万级欧元以上。

在国内，传统的田间作物表型数据的获取主要是通过手工测量和二维影像采集结合影像数据处理分析来进行，获取植物的叶长、叶宽、叶面积、叶倾角等指标，虽然投入的检测设备成本较低，但是，其数据采集效率低，且采集到的数据精度低。

因此，本申请致力于提供一种移动式高通量植物表型系统及其数据采集方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种移动式高通量植物表型系统及其数据采集方法，其设备投入成本低，利用率高，且数据采集精度和效率均比较高。

本发明提供的技术方案如下：

一种移动式高通量植物表型系统，包括：龙门架，所述龙门架的底部设有滑轮；滑轨，铺设在地面上，与所述龙门架底部的滑轮适配；传感系统，通过一水平驱动装置可移动地设置在所述龙门架上，所述传感系统在所述水平驱动装置的作用下水平移动；PLC控制器，与所述滑轮的驱动装置电连接，与所述传感系统电连接，与所述水平驱动装置电连接。