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表型学的利器

已有 349 次阅读 2020-3-23 22:18 |系统分类:科研笔记

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DYNAPLANT 植物幼苗高通量动态成像分析系统(http://www.yph-bio.com/DynaPlant.asp)

它里面的一个介绍:

DynaPlant 是对植物幼苗进行高通量动态成像分析的仪器平台,能够对小于1cm 的幼苗进行分钟尺度的动力学分析,如此精度得益于独有的图像识别与分析算法、微米级定位精度的长距离三维移动平台和硬件配套的拍摄控制程序。高通量的拍摄模式使得该系统可适用于突变体库、生态型库的大规模筛选及表型组的建立;多种实验条件的自动控制使得该系统真正适合于基础科研,能够对分子机制加以深入研究。

DynaPlant 通过整合精密仪器控制、高分辨率成像和计算机视觉等领域的新技术,提供了一种研究问题的全新视角,将会对植物学基础研究与应用研究的突破产生推动作用,促进植物表型组学的研究和发展。

在现有的植物动态成像系统中,只有DynaPlant 可以对萌发中的种子和0~10 天内的幼苗进行高通量、高精度的动态成像分析。其他现有的植物动态成像系统,可以对拟南芥、水稻等成株(生长2~3 周后)进行成像并提取计算生长参数,但由于硬件精度限制不能分辨出幼苗的生长变化,也没有针对幼苗的生长特征参数开发对应的数据分析软件算法。然而在大量的研究领域中,采用幼苗作为研究对象具有成株无法比拟的时间效率优势,可以极大缩短实验周期。同时不少研究课题必须以幼苗作为对象,例如种子萌发、暗形态建成等等。在这些应用场景中DynaPlant 是很好的选择。

这个系统的一个特点

检测精度高

在测量生长参数的精细变化时,DynaPlant配备微米级移动精度的三维移动平台,3600万像素的CMOS相机和4倍放大的双远心镜头,实现了1.2μm/像素的超高分辨率,并依靠极低的镜头畸变保证了测量精度。

多种实验条件自由组合

在成像过程中,DynaPlant可以通过程序设定,实现以下一种或多种实验条件的自动改变与自由组合。

精度是蛮高的,应该是6k*6k的分辨率,不过现在手机也能容易达到了,是否可以用手机直接替代。

提到的一些研究方向

应用方向

DynaPlant 植物幼苗高通量动态成像分析平台对拟南芥等植物的萌发、幼苗生长进行极高通量的全自动动态成像,并提供GPU 加速的图像处理程序,对获得的海量图像数据进行自动批量分析、输出计算结果与图表,并可直观快捷地管理实验设计、运行日志和分析结果的数据库。凭借高精度的硬件和先进的图像分析算法,DynaPlant 可以精确定量分析多种参数,全面反映幼苗时期植物的生长情况。

  1. 种子萌发率

  2. 幼苗根的生长速率及弯曲变化率

  3. 幼苗下胚轴的生长速率及弯曲变化率

  4. 子叶角度及其变化率

  5. 根毛的分布及其生长速率

  6. Luciferase化学荧光强度的分布及变化率

  7. 植物激素响应

  8. 植物向光性/向重性

  9. 植物暗形态建成与光形态建成

  10. 湿度与大气环境影响

  11. 非植物胁迫(抗高温、抗冻、抗盐等)

  12. 植物发育生物学

应该大部分和表型学有关。它里面的应用实例都和种子、幼苗有关,可能对于一些复杂植物,这个仪器就存在缺陷了,这应该也是我能够努力的方向。



http://blog.sciencenet.cn/blog-876372-1224959.html


1 杨卫东

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