生物大师:设计和验证高通量生物化学分析平台,用于作物树冠
Ruowen Liu1, Pengyan Li1, Zejun Li2
1Engineering Research Center of Plant Phenotyping, Ministry of Education, Jiangsu Collaborative Innovation Center for Modern Crop Production, Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Nanjing Agricultural University, Nanjing, China.
Plant phenomics (Washington, D.C.)
|December 11, 2023
概括
生物大师系统提供高效准确的作物生物化学分析,同时测量干物质,水,叶绿素和含量. 这种先进的表型化工具平衡了实地植物分析的效率和精度.
科学领域:
- 农业科学 农业科学
- 植物生理学 植物生理学
- 遥感技术 遥感技术 遥感技术
背景情况:
- 准确的作物生物化学分析对于诊断植物生理状况至关重要.
- 传统的破坏方法是可靠的,但劳动密集型.
- 非破坏性技术提供了效率,但由于环境和结构的复杂性,往往缺乏精度.
研究的目的:
- 开发和验证Bio-Master表型系统,用于同时,准确和高效地测量关键作物生物化学成分.
- 通过使用超光谱数据,建立生物化学含量的可靠估计模型.
- 将系统的性能与传统和现有的非破坏性方法进行比较.
主要方法:
- 生物大师系统在受控环境中对植物样本进行细分,测量高光谱反射率和新鲜重量.
- 嵌入式高斯过程回归模型估计干物质,水,叶绿素和含量.
- 用于模型培训和验证,使用了大米品种,含量和生长阶段的综合数据集.
主要成果:
- 生物大师系统准确地估计了在叶子和植物尺度上的生物化学成分,使用离开一次的验证.
- 每个大米植物测量大约需要5分钟,在垂直配置上提供多个数据点.
- 该系统可以立即进行现场测量,从而保持植物的生理状态.
结论:
- 生物大师表型系统为全面的作物生物化学分析提供了高效和准确的解决方案.
- 它将超光谱遥感与先进的建模集成在一起,以改善表型.
- 该系统在效率方面超越了传统的破坏性方法,在准确性方面超越了现有的非破坏性方法.
