模塊式植物表型分析技術(shù)方案——水稻抗旱新品種培育與表型鑒定

瀏覽次數(shù)：4259　發(fā)布日期：2019-1-8　來(lái)源：本站　僅供參考，謝絕轉(zhuǎn)載，否則責(zé)任自負(fù)

目前的全球氣候變化模型預(yù)測(cè)未來(lái)氣候?qū)?huì)更加干旱和高溫。這兩者經(jīng)常會(huì)同步發(fā)生，進(jìn)而對(duì)水稻生產(chǎn)造成嚴(yán)重影響，對(duì)全球糧食安全造成巨大的挑戰(zhàn)。因此，抗旱水稻品種的培訓(xùn)及其表型鑒定成為現(xiàn)今水稻研究的重大課題。
英國(guó)謝菲爾德大學(xué)和國(guó)際水稻研究所進(jìn)行了這方面的合作研究。研究者通過(guò)操作一種高產(chǎn)水稻新品種IR64的OsEPF1發(fā)育信號(hào)水平，使這種水稻品種生成較少的氣孔。

過(guò)表達(dá)OsEPF1約束了IR64水稻的氣孔發(fā)育

他們使用植物培養(yǎng)室模擬溫室效應(yīng)造成的氣候變化：更高的溫度、更高的大氣CO₂濃度、更少的水分。通過(guò)光合儀和FluorPen FP 100葉綠素?zé)晒鈨x來(lái)評(píng)估其光合活性，通過(guò)紅外熱成像儀來(lái)檢測(cè)其表面溫度的變化，從而評(píng)估在溫室效應(yīng)下氣孔減少對(duì)水稻的光合作用和蒸騰作用究竟造成了什么影響。

光合儀測(cè)量的光合速率A、氣孔導(dǎo)度gs；葉綠素?zé)晒鈨x測(cè)量的最大光化學(xué)效率Fv/Fm

重度干旱條件下水稻的存活率及通過(guò)紅外熱成像儀獲得的溫度分布圖

最終的結(jié)果表明，低氣孔密度的水稻品系有更強(qiáng)的能力保存水分。當(dāng)生長(zhǎng)在提高的大氣CO₂濃度時(shí)，低氣孔密度水稻能夠維持其氣孔導(dǎo)度，同時(shí)在干旱和高溫下能夠存活更長(zhǎng)的時(shí)間。盡管在某些條件下，低氣孔密度水稻的光合速率較低，但還是能獲得同等甚至更高的產(chǎn)量。
由此，研究者提出更少的氣孔使水稻在使用水分時(shí)更加保守，從而獲得干旱抗性。他們期待在未來(lái)由于氣候變化造成的糧食安全威脅中，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)能夠有更好的表現(xiàn)。

模塊式植物表型分析技術(shù)方案推薦：

FytoScope植物生長(zhǎng)箱+GMS150高精度氣體調(diào)控系統(tǒng)
FP110手持式葉綠素?zé)晒鈨x或FluorCam葉綠素?zé)晒獬上裣到y(tǒng)
LCpro T全自動(dòng)便攜式光合儀或LCi T便攜式光合儀

4． WIC紅外熱成像儀

參考文獻(xiàn)：

Caine RS, et al. 2018. Rice with reduced stomatal density conserves water and has improved drought tolerance under future climate conditions. New Phytologist, 221(1):371-384

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