利用冠层动态表型和单一代谢物分析对大麦群体水分亏缺响应和复原的钻研
- 行业动态
- 2019-12-06 14:06
- 接见量:
【概要描述】此步骤可用于钻研大麦等作物水分亏缺响应和复原能力的机造。有很大的潜力能够被整合到育种打算中,用于急剧筛选和鉴别分歧个别或组合胁迫下的耐应力基因型,以及或鉴别和测试潜在的引物,以减轻不利的应激影响。
利用冠层动态表型和单一代谢物分析对大麦群体水分亏缺响应和复原的钻研
【概要描述】此步骤可用于钻研大麦等作物水分亏缺响应和复原能力的机造。有很大的潜力能够被整合到育种打算中,用于急剧筛选和鉴别分歧个别或组合胁迫下的耐应力基因型,以及或鉴别和测试潜在的引物,以减轻不利的应激影响。
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- 颁布功夫:2019-12-06 14:06
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植物表型分析平台提供自动化、急剧的性状评分,简化了在压力前提下更有竞争力的种类的选择。然而,室内表型分析步骤通常是基于对盆栽植物成长的分析。我们提出了一种可沉复的室内表型步骤,用于筛选在水分胁迫前提下和随后再浇水后的青稞种群。
该步骤是基于一个单一的读出数据使用RGB成像,预测冠层高度,作为一个有效的特点,以间接跟踪成长动力学和水分损失的大麦种群。共测定47个变量,蕴含15个性状和32个生化代谢物(状态参数、叶绿素荧光成像、应力有关代谢物定量;氨基酸和多胺,酶活性)用于验证该步骤。该钻研允许鉴定与水胁迫反映和复原有关的代谢物。
在这项工作中,我们设计、优化和验证了一种基于非侵入性图像的步骤来自动筛选大麦群体中潜在的水胁迫耐受基因型。利用对干旱胁迫敏感水平分歧的转基因大麦株系验证了该步骤的合用性,批注结合冠层高度和代谢物谱能够分辨耐受性和敏感性基因型。

图1,在水分胁迫前提下成长的大麦(Hordeum vulgare)幼苗的无创表型鉴定规划
(A)在滤纸上抽芽大麦种子,在尺度化PlantScreen™丈量盘中移栽50株类似胚根大幼的幼苗。(B)托盘被转移到带有自动图像采集传输系统的XYZ PlantScreen™室。(C)选取MatLab R2015实现的内部软件例程分析冠层高度,使用Phyton version 3.6.5和R version 3.5.1进行多元统计分析。

图2,水分胁迫前提下与再浇水前提下大麦幼苗泥土水分和冠层高度的动态变动
(A)的基质含水量(%)变动有(W,陆续线)和压力(D,不陆续线)大麦幼苗(n = 50)从三个独立的托盘(大麦1,2,3)增长了13天在水分亏缺前提下(端点在16天),随后再浇水4天(与端点在天19)。灌溉造度蕴含:播种后初始的100%田间产量(FC)和随后的80%恒定产量(W变种),以及从第3天到第16天的灌溉中断(D变种)和后4天的再浇水。蓝色箭头暗示浇水情况,红色箭头暗示灌溉时刻的终场。(B)三次独立沉复的D和W变异的投影冠层高度(以像素为单元)和侧视图图像的变动。星号暗示Kruskal-Wallis检验表态对于对照变异的显著性水平。* P≤0.05。
因而,本文作者以为该步骤可用于钻研大麦等作物水分亏缺响应和复原能力的机造,有很大的潜力能够被整合到育种打算中,用于急剧筛选和鉴别分歧个别或组合胁迫下的耐应力基因型,以及或鉴别和测试潜在的引物,以减轻不利的应激影响。