[發明專利]一種移動式高通量植物表型系統及其數據采集方法

在審

• 申請號: 201811475843.1
• 申請日: 2018-12-04
• 公開（公告）號: CN109387247A
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 王強;顧群
• 申請（專利權）人: 上海乾菲諾農業科技有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 郭桂峰

本發明公開了一種移動式高通量植物表型系統及其數據采集方法，移動式高通量植物表型系統，包括：龍門架，龍門架的底部設有滑輪；滑軌，鋪設在地面上，與龍門架底部的滑輪適配；傳感系統，通過一水平驅動裝置可移動地設置在龍門架上，傳感系統在所述水平驅動裝置的作用下水平移動；PLC控制器，與滑輪的驅動裝置電連接，與傳感系統電連接，與水平驅動裝置電連接。龍門架包括一對立柱架、固定主梁和調節副梁，固定主梁和調節副梁橫設在一對立柱架之間，調節副梁位于固定主梁的下方且相對于地面的高度可調。在本發明的系統設備投入成本低，利用率高，且數據采集精度和效率均比較高。

技術領域

本發明涉及植物表型的數據采集及分析系統，尤指一種移動式高通量植物表型系統及其數據采集方法。

背景技術

植物表型是受基因和環境因素決定或影響的,反映植物結構及組成、植物生長發育過程及結果的全部物理、生理、生化特征和性狀。

近幾十年來，植物表型及表型組學研究成為了國內外研究的熱點。隨著農作物(如玉米、小麥、水稻、大豆等)基因組高通量深度測序技術的飛速發展，結合表型組學(Phenomics)和基因組學(Genomics)開展大規模全基因關聯分析((如Genome-wideassociation study(GWAS)和Association Mapping等))，已成為當前分析作物生長發育過程、調控農作物特定性狀及其遺傳控制的重要手段。特別是對于關鍵生長過程如出芽、花期和成熟期，大型溫室表型硬件設施不能經濟有效地提供高通量(大規模的品種鑒定)、高頻率(以小時為單位的表型數據)、高分辨率(如作物組織和器官的圖像信息)的表型數據采集。

目前的主流育種方式依然是雜交育種，過程中需要對大量育種材料的表型性狀進行海量的采集、觀察和分析；這些采集、觀察和分析的效率在很大程度上決定了作物育種的效率。

更重要的是，隨著植物品種權保護意識的逐步增強和相關法律法規的日趨完善，越來越多的新品種保護申請和侵權案件處理對表型性狀精準測定的需求也在不斷增加。因此，建立溫室、田間適用的作物表型組分析平臺，不僅可以為整個育種領域的專家提供服務，大幅度地提高育種效率，為品種權保護提供可靠精準的技術支撐，而且也能夠為作物性狀遺傳專家的研究工作提供專業化服務，以提高他們的研究效率和水平。

早在1998年，國際上已開展了植株表型性狀的集成觀測研究。處于國際領先地位的植物表型平臺研發供應商LemnaTec公司，于2014年在英國洛桑研究院成功建成了國際上首套應用于野外植物的表型研究系統——Field Scanalyzer，將該公司成熟的表型研究技術第一次成功地應用于野外，投資高達200萬英鎊。此后，澳大利亞相繼建立了PlantAccelerator以及堪培拉的High Resolution Plant Phenomics Centre表型平臺，投資都在千萬級歐元以上。

在國內，傳統的田間作物表型數據的獲取主要是通過手工測量和二維影像采集結合影像數據處理分析來進行，獲取植物的葉長、葉寬、葉面積、葉傾角等指標，雖然投入的檢測設備成本較低，但是，其數據采集效率低，且采集到的數據精度低。

因此，本申請致力于提供一種移動式高通量植物表型系統及其數據采集方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種移動式高通量植物表型系統及其數據采集方法，其設備投入成本低，利用率高，且數據采集精度和效率均比較高。

本發明提供的技術方案如下：

一種移動式高通量植物表型系統，包括：龍門架，所述龍門架的底部設有滑輪；滑軌，鋪設在地面上，與所述龍門架底部的滑輪適配；傳感系統，通過一水平驅動裝置可移動地設置在所述龍門架上，所述傳感系統在所述水平驅動裝置的作用下水平移動；PLC控制器，與所述滑輪的驅動裝置電連接，與所述傳感系統電連接，與所述水平驅動裝置電連接。