植物表型是植物研究領(lǐng)域中十分熱門的研究方向,它是利用現(xiàn)代多種儀器設(shè)備,基于大數(shù)據(jù)技術(shù)才能完成的研究內(nèi)容,因此在植物表型研究工作中需要用到較多的儀器設(shè)備。
植物表型組學(xué)是研究植物的生長、表現(xiàn)和組成的科學(xué),它的研究可以從小至核苷酸序列細(xì)胞,大至組織、器官種屬群體的表型來研究分析,并且可以進(jìn)一步整合到基因組學(xué)研究中;而從系統(tǒng)生物學(xué)角度來看,從基因組到轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組以及表型組,表型組是各種組的表現(xiàn)形式。因此,植物表型組學(xué)的研究將是涉及植物各個方面的研究領(lǐng)域。
通常而言植物表型是指能夠反映植物細(xì)胞、組織、器官、植株和群體的結(jié)構(gòu)及功能特征的物理、生理和生化性質(zhì),其本質(zhì)實際是植物基因圖譜的時序三維表達(dá)及其地域分異特征和代際演進(jìn)規(guī)律,例如育種工作。而對育種家而言,表型、或者說農(nóng)藝性狀,即育種家最核心的工作內(nèi)容。育種,就是選育給定條件下最理想的表型。說到育種不得不提到”表型”的概念,在生物學(xué)和遺傳育種領(lǐng)域,特別是作物育種領(lǐng)域,表型是指基因型和環(huán)境決定的形狀、結(jié)構(gòu)、大小、顏色等生物體的外在性狀。表型組又是指某一生物的全部性狀特征,不僅僅局限于農(nóng)藝性狀,還應(yīng)更加關(guān)注植株所表現(xiàn)出來的生理狀態(tài)。
如小麥育種中的表型研究。小麥表型包括株高、穗大小和產(chǎn)量。表型數(shù)據(jù)可應(yīng)用于輔助小麥新品種的雜交育種,而該過程需要量化和準(zhǔn)確的方式記錄表型大數(shù)據(jù)集。目前獲取小麥穗大小的方法依然是通過人工手動測量。然而在同一田地的數(shù)百個樣地上重復(fù)測量,并且每個樣地種植不同的小麥品種,通過人工手動收集數(shù)據(jù)非常耗時,而且質(zhì)量受圖片樣本量限制,從而造成了數(shù)據(jù)瓶頸。