Plant-DiTech植物逆境生物學(xué)生理研究平臺

產(chǎn)品型號： Plantarray

所屬分類：植物生理表型研究平臺

更新時間：2021-06-22

簡要描述：Plant-DiTech植物逆境生物學(xué)生理研究平臺是一款基于稱重的高通量、多傳感器生理表型平臺以及植物逆境生物學(xué)研究通用平臺。該系統(tǒng)可持續(xù)、實時測量位于不同環(huán)境條件下、陣列中每個植株的土壤-植物-空氣（SPAC）中的即時水流動。直接測量根系和莖葉系統(tǒng)水平衡和生物量增加，計算植物生理參數(shù)以及植物對動態(tài)環(huán)境的反饋。

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詳細說明：

Plantarray是一款基于稱重的高通量、多傳感器生理表型平臺以及植物逆境生物學(xué)研究通用平臺。該系統(tǒng)可持續(xù)、實時測量位于不同環(huán)境條件下、陣列中每個植株的土壤-植物-空氣（SPAC）中的即時水流動。直接測量根系和莖葉系統(tǒng)水平衡和生物量增加，計算植物生理參數(shù)以及植物對動態(tài)環(huán)境的反饋。系統(tǒng)以有效、易用、無損的方式針對植物對不同處理的反應(yīng)、預(yù)測植物生長和生產(chǎn)力進行定量比較，廣泛應(yīng)用于生物脅迫和非生物脅迫以及植物栽培加速育種研究等，脅迫研究涵蓋干旱脅迫、鹽脅迫、重金屬脅迫、熱、冷脅迫、光脅迫以及灌溉/養(yǎng)分、CO₂指示、植物健康等領(lǐng)域的研究。

主要優(yōu)勢

加速農(nóng)業(yè)研究、縮短新產(chǎn)品推向市場時間

定量、確定、可信結(jié)果

全植株、根系、枝葉系統(tǒng)、環(huán)境測量

多種產(chǎn)品和環(huán)境檢測驗證

提升科研水平

聚焦田間實驗

持續(xù)、實時生物反饋

模塊設(shè)計、分步預(yù)算

無需基礎(chǔ)設(shè)施投資

Plantarray 高頻測量植物對動態(tài)環(huán)境條件的反應(yīng)

主要特征

性狀精度	Plantarray
植物生物量增益	高水準(zhǔn), 直接
蒸騰	高水準(zhǔn), 直接
水利用效率	高水準(zhǔn), 直接
營養(yǎng)利用效率	高水準(zhǔn), 直接
根活力	高水準(zhǔn), 直接
氣孔冠層導(dǎo)度	高水準(zhǔn), 直接
土壤水含量、溫度、EC	高水準(zhǔn), 直接
鹽水準(zhǔn)(EC)	高水準(zhǔn), 直接
耐旱和恢復(fù)指數(shù)	高水準(zhǔn), 直接
鑒別干旱脅迫點	高水準(zhǔn), 直接
氣象指數(shù)，VPD	高水準(zhǔn), 直接
環(huán)境傳感器 (PAR, PH, 風(fēng)速等)	高水準(zhǔn), 直接

主要診斷能力

診斷能力	Plantarray
定量測量	高水準(zhǔn)
高精度取樣	高水準(zhǔn)
實時測量 (相同條件)	高水準(zhǔn)
多重個性化處理	高水準(zhǔn)
隨機結(jié)構(gòu)	高水準(zhǔn)
實時分析	高水準(zhǔn)

應(yīng)用套件

應(yīng)用套件	Plantarray
干旱脅迫	高水準(zhǔn)
鹽度和重金屬脅迫	高水準(zhǔn)
灌溉 / 養(yǎng)分	高水準(zhǔn)
CO2 指示	高水準(zhǔn)
熱、冷脅迫	高水準(zhǔn)
光	高水準(zhǔn)
植物健康	早期檢測

主要特點

直接精確測量主要生理-產(chǎn)量相關(guān)性狀

不同模式控制灌溉-時間、重量、土壤濕度、日常蒸騰等

自動、實時測量陣列中單個植株

高時空分辨率

24/7 持續(xù)測量枝葉系統(tǒng)、根系以及環(huán)境

基于反饋的*灌溉控制

云實時數(shù)據(jù)分析

全植株、無損測量

適合多數(shù)植物、土壤類型和生長階段

Plantarray系統(tǒng)可靠、耐用，是數(shù)十年利用稱重蒸滲計（重力稱量）系統(tǒng)的研究成果，用于監(jiān)測在不同變化環(huán)境條件下不同植物的反饋。

Plant-Ditech長期專業(yè)經(jīng)驗融入在系統(tǒng)每個部分之中。每個花盆置于高精度稱重天平上，稱重天平與控制單元相連，可持續(xù)24小時/7天測量花盆重量，并可進一步計算器生理性狀。

包含2個控制閥用于最大灌溉、施肥靈活性

可進行自動化、個性化、植物特異反饋灌溉

每個控制單元設(shè)計可容納4個額外傳感器、

盡管內(nèi)部互連，當(dāng)單元損壞不影響其他單元使用

降低噪音以及使用長電纜的需求

特別設(shè)計排水容器

堅固-無移動部件

整個花盆容量范圍 (2 - 60L)

4個排水位

防止水漏在蒸滲計表面

不影響植物和實驗前提下實現(xiàn)水和根測量

Plant-DiTech植物逆境生物學(xué)生理研究平臺技術(shù)參數(shù)

測量單元配有3個數(shù)字通道、1個模擬通道、1個稱重式蒸滲儀通道，所有的傳感器可以同時連續(xù)工作；

高精度稱重模塊，最大測重量達50kg（測量范圍依具體配置而定），測量精確度±0.02%稱重量；

植物生長容器滿足多種植物的生長需求，容積2-60L，采用防漏水、濺水設(shè)計；

可根據(jù)植物生長時間或生長容器重量選擇灌溉模式，灌溉系統(tǒng)采用精準(zhǔn)的滴灌控制，能夠精確的控制澆水、施肥或施用生物激素的量；

多種土壤類、氣象類高精度傳感器備選，用于測量土壤含水量、溫度、電導(dǎo)率，空氣溫濕度、PAR、氣壓、NDVI等參數(shù)；

直接測量參數(shù)：

重量、空氣濕度、空氣溫度、氣壓、輻射（PAR）、土壤水分、土壤電導(dǎo)率、土壤溫度、日蒸騰

計算參數(shù)：

植物生物量增益、日蒸騰、水分利用效率、氣孔導(dǎo)度、抗脅迫因子、水分相對含量、根穿透力、根系水通量、VPD。

Plant-DiTech植物逆境生物學(xué)生理研究平臺技術(shù)優(yōu)勢

Plantarray平臺相比于現(xiàn)有系統(tǒng)，具有操作簡單，成本低的特點。該系統(tǒng)將冗長的手動調(diào)試過程從數(shù)月甚至數(shù)年縮減為數(shù)周，節(jié)約了大量寶貴的時間。通過試錯方式，利用低成本的自動化系統(tǒng)，Plantarray減少了大規(guī)?，F(xiàn)場密集測試的工作。/

生理學(xué)特征的監(jiān)測和數(shù)據(jù)高通量分析，如生長速率、蒸騰速率、水分利用率、氣孔導(dǎo)度等特征；

連續(xù)控制不同的土壤和水分環(huán)境（如干旱、鹽分或化學(xué)物質(zhì)）；

理想的實驗平臺：全自動、均一檢測、適用于不同類型植物、精確測量、非破壞性、實現(xiàn)隨機分組實驗設(shè)計

3-4周的實驗相當(dāng)于4-6個月的人工工作；

操作簡單，維護費用幾可忽略；

靈活的設(shè)計能夠滿足任何溫室中不同方面的科學(xué)研究需求。

實時統(tǒng)計分析-為了數(shù)據(jù)的可靠快速分析，提供多階乘ANOVA或配對T檢驗；

實驗?zāi)康?在實驗運行中為了確保處理的效果可以獲取*化的實驗參數(shù)；

快速定量選擇-提供植物對于不同環(huán)境需求生理反應(yīng)的評級和評分的簡況；

復(fù)雜實驗通過簡要圖像呈現(xiàn)生理參數(shù)與環(huán)境條件的空間和時間關(guān)系，顯示趨勢、異常和比率。

Plantarray系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域

非生物逆境脅迫研究，比如：干旱、淹水、營養(yǎng)、有毒物質(zhì)等脅迫研究；

生物逆境脅迫研究：如病蟲害等

在農(nóng)作物、蔬菜、樹木、藥用植物等方面的育種研究；

根系的土壤穿透力、水通量研究；

生物激素與養(yǎng)分研究；

生理生態(tài)學(xué)研究等。

應(yīng)用案例

非生物脅迫反應(yīng)應(yīng)用

非生物脅迫是指環(huán)境影響如干旱(缺水),鹽度，澆水過量),溫度(冷、霜和熱)以及有毒物質(zhì)，這些非生物脅迫可負面影響作物以及其它植物生長、發(fā)育、產(chǎn)量以及種子品質(zhì)。

現(xiàn)代作物產(chǎn)量高，但易受到非生物脅迫影響。因基因環(huán)境互作的復(fù)雜性，提升作物脅迫反應(yīng)面臨巨大挑戰(zhàn), 特別是氣候變化期間。要滿足全球日益增長的食品需求，研究人員在努力培育適應(yīng)惡化條件的作物優(yōu)化品系。

Plantarray高通量植物生理研究平臺提供了簡單易用的軟硬件工具，可自動控制實驗陣列每個花盆的灌溉處理（品質(zhì)和數(shù)量），分析每個植株對控制處理的反應(yīng)。

通過測定檢測施加環(huán)境脅迫條件的植物的特定脅迫閾值，系統(tǒng)顯著降低了研究植物應(yīng)對缺水環(huán)境的研究時間和精力，并與田間結(jié)果高度相關(guān)聯(lián)。

干旱處理：澆水良好處理控制

熱分布圖和圖表（生長速率）

根系生理表型性能應(yīng)用

根在水吸收中的作用非常重要，但是，因根位于地下，要想持續(xù)對其進行監(jiān)控非常具有挑戰(zhàn)性，特別是采用無損監(jiān)測方法。

使用嵌入土壤的傳感器，可測量土壤濕度、溫度以及電導(dǎo)率，同時測量其它環(huán)境信號和生理參數(shù)，Plantarray可對多個功能性狀進行定量評估，例如流入根的水分-土壤傳感器可持續(xù)、精確測量水流入每株植株的速率。

干旱臨界點

植物土壤水流入以及流出的即時平衡（蒸騰）提供了不同研究植物和處理條件下的冠層相對水含量（RWC）和其變異。植物RWC認(rèn)為是植物脅迫狀態(tài)的比較參照點。

SPAC-Analytics分析軟件

Plant-DiTech公司的SPAC (土壤-植物-空氣連續(xù)體)分析是基于云服務(wù)的軟件，可進行實時數(shù)據(jù)、分析以及生產(chǎn)力。

SPAC-Analytics分析軟件可幫助農(nóng)業(yè)研究者處理多傳感器和來源的輸入數(shù)據(jù) ，提供多種種植和生產(chǎn)力性狀相關(guān)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計和圖標(biāo)信息，包括環(huán)境參數(shù)（包括脅迫）。輸出是詳細的性能分析，是基于植物群體和處理反饋的高級數(shù)據(jù)統(tǒng)計工具。來自大陣列的植物樣品的生長循環(huán)任一時期的數(shù)據(jù)可自動、持續(xù)追溯。該軟件可幫助你在實驗時和實驗后實時運行多個分析，可使用海量實時數(shù)據(jù)進行人工處理。

SPAC-分析主要優(yōu)勢

實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析-多因素ANOVA或配對T-檢驗-結(jié)果可靠、快速

達到目標(biāo)- 實驗中優(yōu)化實驗參數(shù)，確保關(guān)鍵的處理效果

快速定量選擇-生成基于性能的概述，用于對植物針對不同環(huán)境的生理反饋進行分級和評分

負責(zé)實驗以簡潔圖標(biāo)展示-測量生理變量和環(huán)境條件之間的時空關(guān)系，展示趨勢、異常以及比率

SPAC-analytics分析軟件如何工作

系統(tǒng)對相關(guān)性以數(shù)字、圖表的形式進行處理并展示，下列測量和施加條件之間的測量值、趨勢、異常和比率的關(guān)系

1、測量參數(shù)的平滑時間(重量、土壤水含量、空氣水需求等)。

2、一段時間上述所提到參數(shù)的變化率。

3、不同時間間隔的植物生物量增益(天、周、和季度)。

4、日常蒸騰的模式。

5、不同時間間隔的（天、周、季度）水利用效率 (WUE) 。

6、土壤水含量 (質(zhì)量平衡計算或特定傳感器直接測r)。

7、一天中不同小時氣孔導(dǎo)度變化。

8、從土壤到根系的水流(安裝土壤傳感器)。

9、一天每小時的植物相對含水量的變化

SPAC-analytics主要優(yōu)勢

Plant-DiTech公司的SPAC-Analytics軟件是基于網(wǎng)絡(luò)軟件系統(tǒng)，可讓用戶瀏覽并分析每個傳感器輸入的在線數(shù)據(jù)。任意網(wǎng)絡(luò)瀏覽器都可以管理圖形結(jié)果，基于用戶數(shù)據(jù)采集，整個實驗期間都可瀏覽。在用戶的統(tǒng)計軟件上，選擇部分可與背景數(shù)據(jù)一起導(dǎo)出用于下一步工作用。一群樣品中的單個植株以及數(shù)百個植株的陣列的分辨率有所差異。用戶可控制整個群體以及單個樣本，例如:

1、選擇植物/一行(剔除特殊植物)

2、參數(shù)選擇

3、日期范圍選擇

4、4、平滑/非平滑圖型展示