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種子及種苗形態(tài)結(jié)構(gòu)、活力、適合度、抗逆性、脅迫敏感性、生理生化指標等是作物種質(zhì)資源品質(zhì)監(jiān)測評估的重要指標體系，其中種子活力是種子發(fā)芽和出苗率、幼苗生長的潛勢、植株抗逆能力和生產(chǎn)潛力的總和（發(fā)芽和出苗期間的活性水平與行為），是種子品質(zhì)的重要指標，具體包括吸漲后旺盛的代謝強度、出苗能力、抗逆性、發(fā)芽速度及同步性、幼苗發(fā)育與產(chǎn)量潛力。種子活力是植物的重要表型特征，傳統(tǒng)檢測方法包括低溫測試（cold test）、高溫加速衰老測試（accelerated aging test）、幼苗生長測定等。

PhenoTron^®-HSI種質(zhì)資源高光譜成像分析系統(tǒng)，是易科泰公司推出的可用于種質(zhì)資源檢測鑒定、種子活力檢測、種質(zhì)資源表型性狀監(jiān)測評估的高光譜成像分析系統(tǒng)，具備快速、非損傷、高通量特點。可應用于種子、幼苗及根系等種質(zhì)資源表型性狀成像分析、葉綠素熒光成像檢測、次級代謝產(chǎn)物熒光成像分析、種子活力檢測、成分含量分析、種質(zhì)資源性狀監(jiān)測評估等，還可應用于雜質(zhì)檢測、病原體檢測、成分檢測、種質(zhì)資源數(shù)字化、種苗（包括根系）成像分析、遺傳育種性狀檢測與抗性篩選等。 

左圖：PhenoTron^®-HSI高光譜成像分析系統(tǒng)；右圖：綠豆萌發(fā)高光譜成像分析

產(chǎn)品特點

• PTS技術(shù)，集樣品自動傳送、無線控制、同步掃描成像分析、環(huán)境光屏蔽等功能于一體
• 雙重控制：嵌入式操作系統(tǒng)+PC端GUI軟件，無線控制平臺運行
• 組合命令：支持自定義Protocols，可設置10條以上命令，實現(xiàn)系統(tǒng)自動運行
• 內(nèi)置溫濕度、光照度傳感器、時鐘，實時反饋環(huán)境參數(shù)，可一鍵同步電腦時間
• 集高光譜成像分析技術(shù)、高光譜熒光成像分析技術(shù)于一體，全面分析種質(zhì)資源光譜指紋、生理生化組成（蛋白質(zhì)、脂肪含量等）、種子活力等
• 可選配Thermo-RGB紅外熱成像分析，用于種質(zhì)資源綜合檢測、種子萌發(fā)散熱測量（反應種子代謝強度等）及種苗氣孔動態(tài)分析等
• 可選配紫外光激發(fā)生物熒光成像模塊，進行紫外光激發(fā)葉綠素熒光成像和BGF（藍綠熒光）成像分析，高通量、高靈敏度檢測種苗活力、光合效率及抗逆性，種質(zhì)資源生理功能數(shù)字化數(shù)據(jù)庫建設等

上圖為彩色玉米及UV-MCF熒光成像，下圖為發(fā)芽土豆熒光光譜

技術(shù)指標

• 平臺高度規(guī)格：標配400mm，可定制
• 有效掃描尺寸：≥300×300mm，可定制
• 移動速度：2-40mm/s，可調(diào)，精度：1mm
• 主機箱：內(nèi)置10寸觸控屏，嵌入式操作系統(tǒng)，全波段對稱光源，角度、高度可調(diào)，集開關(guān)控制、平臺控制、雜散光隔離于一體，確保光場均一、穩(wěn)定的最佳測量環(huán)境
• 成像傳感器選配：

• SpectrAPP^®高光譜成像分析軟件：

 a)可進行偽彩色/灰度顯示、波段融合、ROI選區(qū)、光譜指數(shù)分析、光譜曲線繪制、光譜特征統(tǒng)計、直方圖統(tǒng)計、結(jié)果圖/表導出等；

 b)可分析NDVI、PRI、DCNI、CRI、ARI、PSRI、NPQI、EVI、HI、WBI等數(shù)十種VIs參數(shù)，研究植物表型及結(jié)構(gòu)信息、生物及非生物脅迫、色素含量、理化性狀、種質(zhì)、中藥材及果實品種品質(zhì)等指標；

• FluorVision^®高光譜熒光成像分析軟件：

 a)基本分析：具備偽彩色/灰度顯示、旋轉(zhuǎn)顯示、閾值掩膜、波段融合、手動/自動ROI分析、光譜曲線繪制、光譜平滑、光譜特征統(tǒng)計、路徑分析、圖/表導出等功能；

 b)熒光參數(shù)分析：可分析F440、F520、F690、F740、F690/F740、F520/F690、F735/F700、F440/F520、F440/F690、F440/F740等多種熒光參數(shù)，支持擴展；

 c)形態(tài)參數(shù)分析：可分析色素或校準面積、圓滑度（Circularity）、長寬比（Aspect ratio）、緊實度（Solidity）、圓度（Roundness）等；

從左至右依次為：FluorVision©軟件分析界面；BGF圖；葉綠素熒光圖

應用案例

（1）綠豆種子豆象侵染檢測

豆象侵染綠豆種子的光譜成像：900-1700nm高光譜成像分析（左圖）；紅外熱成像圖（右圖）

（易科泰光譜成像實驗室供圖）

（2）種苗早期生長階段表型分析

綠豆種苗早期生長階段葉綠素分布及健康性狀可視化表達（易科泰光譜成像實驗室供圖）

（3）玉米種子活力檢測

左圖為微波熱處理種子和對照組（未處理）玉米種子短波紅外光譜；右圖為微波熱處理種子（老化處理）和正常玉米種子（未處理）分析結(jié)果，自上而下第一和第三排為正常種子、第二和第四排為微波熱處理種子。引自：Collins Wakholi, Lalit Mohan Kandpal, Hoonsoo Lee, Hyungjin Bae, Eunsoo Park, Moon S.Kim, Changyeun Mo, Wang-Hee Lee, Byoung- Kwan Cho, Rapid assessment of corn seed viability using short wave infrared line-scan hyperspectral imaging and chemometrics, Sensors and Actuators B: Chemical http://dx.doi.org/10.1016/j.snb.2017.08.036