植物表型是現代植物研究的重要方向之一,它是一個多學科交叉領域的研究方向對現代生物體研究有著重要意義。我們知道的植物的形態表型變化與外界環境變化有著密切的關系。因此,在現代植物研究、農業研究中,植物表型的都是熱門研究方向之一。
什么是植物表型?
植物通過與環境的相互作用形成了植物的動態表型。了解在不斷變化的環境中跨越植物生命周期的過程,對于推進植物基礎科學及其轉化為包括育種和作物管理在內的應用技術至關重要。因此,植物研究界面臨著準確測量越來越多的植物的各種性狀的需要,以幫助植物適應資源有限的環境和低投入的農業。
植物表型對植物研究的意義
從生物體的早期階段到生命的末期,表型是由生物體與其環境的相互作用發展而來的,從空間和時間的維度來記錄生物系統及其環境幾乎是不可能的任務,而這些維度是了解特定表型發展所必需的。此外,表型的可塑性,特別是在植物中是巨大的,是它們適應特定環境的一部分,這種表型的可塑性甚至產生反饋循環。因此,這種“記憶效應”使得表型非常依賴于作物以前的經驗以及它們對環境的適應,這甚至可以對后代產生影響。
植物表型數據研究方向
植物表型是指能夠反映植物細胞、組織、器官、植株和群體結構及功能特征的物理、生理和生化性狀,其本質實際是植物基因圖譜的時序三維表達及其地域分異特征和代際演進規律。堿基序列構成了基因組數據分析的基本單元,通過對植物樣本進行測序即可獲得包含基因組全部基因排列和間距信息的一維物理圖譜,除少量基因突變外,堿基序列可認為是客觀存在的。而植物表型是這些基因與環境相互作用后在時空中的三維表達,它是植物基因在與環境的相互作用中其遺傳信息被選擇性地表征,并完成一個動態的生活史。因此,植物表型組所包含的信息量和復雜程度已遠遠超出人們的預估。
植物表型在農業中
隨著人工成本的增加以及對育種、新型農藥和新農藝等的研發周期降低的需求,對植物表型的檢測在國內也會越來越熱門。目前對植物表型的研究主要為溫室和大田兩種環境,其過程一般為通過檢測不同作用條件下的作物的葉綠素、水、氮及其幾何特征來判定品種、農藥以及農藝的品質和有效性。