[发明专利]房车式田间植物光合表型平台

说明书

本发明提供了一种房车式田间植物光合表型平台，其包括：多根滑轨相互平行布置；表型车沿所述滑轨自由滑动；遮光顶盖安装在所述表型车的顶部，所述遮光侧板围设在所述表型车的侧部；滑台安装在所述表型车的顶端面上，所述LED光源铺设在所述表型车的顶端面上，位于所述滑台和所述表型车四周框架之间；成像设备安装在所述滑轨上，并且沿着滑台移动和停止；控制主机安装在所述表型车上，所述移动供电线缆组件安装在所述滑轨的上方，一端与电源连接，另一端与所述表型车连接，为所述表型车提供电力。本发明可以确保测量不同植物时，所有被测植物所处的光强光谱是一致的，这一功能改进对于检测植物光合作用表型是必要的，因为植物光合作用相关表型参数受光强光谱的影响非常大。

技术领域

本发明涉及植物表型平台领域，特别涉及一种房车式田间植物光合表型平台。

背景技术

在现有技术中，植物表型是植物在特定环境条件下生长发育过程中表现出来的各种性状，包括植物的形态结构及植物生理和生化特征等。植物表型包括叶片、个体、群体等不同尺度的多种类型的数据，如植物叶片形态、颜色、色素含量、光合速率、光系统效率、气孔导度，植物个体形态，植物群体叶面积、植物群体光合速率等。

植物表型是植物基因型与环境相互作用的结果，基因型和环境都会影响植物表型，因此植物表型变异范围大。在不同植物物种之间以及同一物种的不同基因型个体之间存在表型差异。相同基因型的个体所处生长环境不同时，其表型也会存在差别。

在植物表型组学及表型平台方面，遗传学和功能基因组学是研究基因型与表型之间的关系的学科，如基因功能研究就是研究特定基因型能够导致什么样的表型。作物育种是通过改变品种基因型来获取优异的表型，如高产、优质、抗逆等性状。作物栽培学是通过优化作物生长环境要素，如水肥管理等，来提高作物产量等性状。上述无论基础研究或是育种和栽培应用，都离不开对植物基因型和表型数据的获取。

当前生物学进入后基因组时代，高通量基因测序技术的发展使得检测植物个体的基因型所需时间较短、人力较少、费用较低。相比之下，获取植物表型数据则需要消耗大量时间、人力、费用，植物表型检测成为相关基础研究和育种等应用领域发展的瓶颈。

近年来，植物表型组学快速发展，植物表型组学是将植物学和农学与计算机科学、工程学、机器人科学等学科融合的交叉学科。为了高通量、自动化获得植物表型数据，科学家们设计研制了各类植物表型平台，包括门架式、传送带式、无人机载式、地面车载式、空中悬索式等不用类型。

其中，门架式可用于室内或田间植物的表型数据采集，传送带式一般适合在室内使用，无人机载式一般适合于田间使用，地面车载式和空中悬索式适合于田间或面积较大的温室大棚内。

光合作用是植物的重要功能，植物通过光合作用将光能转化为化学能并存储到有机物中，为人类提供食物和能源。植物通过光合作用固定二氧化碳并释放氧气，对地球生态环境起到重要作用。

植物光合作用相关的表型包括光合速率、光系统效率、能量热耗散、叶绿素荧光相关参数、气孔导度、叶片温度等。光合作用的这些表型受到实时环境光强影响很大，而且随着环境光强的改变而发生动态响应，如气孔开合、能量热耗散相关的非光化学淬灭NPQ的变化等。在田间自然光环境下直接检测的光合作用相关表型数据误差大，虽然可以通过限定在中午前后较短时间内完成全部检测，但是仍然无法避免多云和阴天时自然光强快速波动变化的影响。传统的光合作用测量往往使用人工光源代替自然光照射植物叶片，控制和调节人工光源并检测不同光强下的叶片光合速率。

因此，一个稳定的、可调节的人工光源是检测光合作用相关表型必不可少的重要部件。

有鉴于此，本领域技术人员研制了一种房车式田间植物光合表型平台，以期克服上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中植物光合表型平台容易受自然环境影响的缺陷，提供一种房车式田间植物光合表型平台。