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易科泰作物干旱响应方案应用于黑龙江省农科院大豆育种研究

近日，由北京易科泰生态技术有限公司提供的田间便携式作物干旱响应研究方案在黑龙江省农科院大豆所通过验收，即将投入使用，该方案涵盖田间植物同化速率及气孔导度测量、特征光谱采集、稳态叶绿素荧光等多种技术，作为基因组工作以外的强有效补充，可对由干旱造成的植物表型变化进行快速、无损检测分析，是育种工作中非常有力的技术方案。

应用案例：作为三大粮食作物之一的小麦，其育种工作至关重要，Sergio Gálvez等选择“Chinese Spring”小麦品种，综合运用便携式LCpro光合仪（测量CO2同化率与气孔导度等）、Polypen RP400手持叶夹式植物高光谱测量仪（测量光化学反射指数PRI、类胡萝卜素指数CAR及光谱反射曲线等）和FluorPen FP100手持式叶绿素荧光测量仪（测量作物稳态叶绿素荧光等参数），结合高光谱-红外热成像无人机遥感技术，对该品种的耐旱性从基因转录表达、叶片水平和冠层水平三个尺度进行多尺度综合研究，并发现明显关联，为育种工作者提供了全新的视角和参考。文章发表于《Functional & Integrative Genomics》（2018年）（Hotspots in the genomic architecture of field drought responses in wheat as breeding targets），相关研究结果见下图。

上图为冠层和叶片两个尺度对脱水蛋白dehydrin和水通道蛋白基因aquaporin家族的基因表达所做的综合表型分析，SS为重度胁迫，MS为轻度胁迫，I为浇灌，其中a（左）为作物光谱反射曲线，a（中）为叶绿素荧光leaf fluorescence（F），a（右）为光化学植被指数PRI，b为冠层尺度作物水分胁迫指数Crop Water Stress Index (CWSI) 和光谱反射指数TCARI1510（Transformed Chlorophyll Absorption in Reflectance Index)，C为dehydrin (DHN)和aquaporin (AQP)表达值

研究还指明，植物在田间生长条件下对干旱的响应与在受控条件的响应不尽相同，因此需要进行田间试验来阐明与耐旱育种相关的基因网络和途径，另外这种综合研究的手段也可运用于其它作物品种上。