作物表型是植物表型研究中的一個(gè)分類,主要針對(duì)的是農(nóng)作物。我們知道作物生長(zhǎng)狀態(tài)與外在表型有著重要的聯(lián)系,不同的環(huán)境中生長(zhǎng)的作物外在表型不同,且其產(chǎn)品品質(zhì)也不相同。因此為了緩解糧食壓力,人們開(kāi)始通過(guò)研究作物表型來(lái)尋找科學(xué)增產(chǎn)的方法。
表型,顧名思義就是指可以觀測(cè)的生命體性狀和特征,比如形狀、結(jié)構(gòu)、大小、顏色等。表型的精準(zhǔn)度量已成為深入認(rèn)識(shí)生命現(xiàn)象形成規(guī)律的基礎(chǔ),系統(tǒng)解析生命復(fù)雜系統(tǒng)的突破口。在農(nóng)作物育種研究中,光關(guān)注基因型,還是不夠的。作物的表型不僅決定產(chǎn)量,還決定品質(zhì)。
為什么要研究作物表型呢?
有人預(yù)測(cè)到2050年,全球人口將達(dá)到97億,預(yù)計(jì)作物產(chǎn)量翻一番才能滿足全球人口的糧食需求。為了達(dá)到這一目標(biāo),作物產(chǎn)量需每年增長(zhǎng)2.4%,但目前作物產(chǎn)量平均增長(zhǎng)率僅為1.3%。作物生產(chǎn)性能的遺傳改良仍然是提高作物生產(chǎn)力的關(guān)鍵因素,但當(dāng)前的改善速度無(wú)法滿足可持續(xù)性和糧食安全的需要。與廣泛的遺傳信息相比,表型分析已成為理解復(fù)雜性狀遺傳基礎(chǔ)的瓶頸。為了打破這一瓶頸并提高分子育種的效率,迫切需要可靠、自動(dòng)和高通量的表型技術(shù),為育種學(xué)家提供新的見(jiàn)解,以選擇適應(yīng)資源短缺和全球氣候變化的新品種。
什么是作物表型?
作物表型組學(xué)研究集農(nóng)學(xué)、生命科學(xué)、信息科學(xué)、數(shù)學(xué)和工程科學(xué)于一體,將高性能計(jì)算技術(shù)和人工智能技術(shù)相結(jié)合,探索復(fù)雜環(huán)境下作物生長(zhǎng)的多種表型信息。作物表型組學(xué)研究的最終目標(biāo)是構(gòu)建有效的技術(shù)體系,能夠以高通量、多維度、大數(shù)據(jù)、智能、自動(dòng)測(cè)量的方式對(duì)作物進(jìn)行表型分析,創(chuàng)造出一種多種形態(tài)、多尺度、表型+環(huán)境+基因型條件下獲得大數(shù)據(jù)的工具。