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PlantScreen-SC植物表型分析测量系统(台式)

PlantScreen-SC植物表型分析测量系统(台式)

PlantScreen-SC植物表型分析测量系统(台式)
  • 发布时间: 2020-09-30 14:05
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PlantScreen-SC植物表型分析测量系统(台式)

PlantScreen-SC为高通量PlantScreen植物表型分析平台的Mini版本(又称Bench-top版即台式),RGB成像、叶绿素荧光等成像传感器配置在一个紧凑的箱体内,通过人工(代替自动传送带)将植物样品放置于箱体内进行成像分析,具有结构简单、紧凑,安装使用方便(一般实验室或温室都可安装使用)、高性价比(省却了昂贵复杂的传送带系统或XYZ三维移动机械臂系统)、功能全面等优点。

PlantScreen-SC植物表型成像分析平台具备植物RGB可见光彩色3D成像分析技术、叶绿素荧光技术。适于实验室或温室作物表型成像分析研究,培养植物手动放入系统内载样台上(手动载样),载样台可360度旋转以便对植物不同角度成像分析。可以得出植物、果实不同生育期的植株生长形态结构参数、颜色分析、生长发育及生理功能参数,如叶片形态测量、生长速率、植物生长结构、叶绿素荧光、光合系统运作机理、色素组成、胁迫与抗性等,实现快速、高效率、无损伤测量检测分析作物表型和生理生态,从而筛选出株行优良和抗逆性强的株系材料,加速作物育种进程,是遗传组学、表型组学、遗传育种等研究的重要设备 。

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主要功能特点如下:

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1)RGB 3D成像分析:包括顶部和侧面高分辨率彩色成像,并配置有360°旋转平台,可对植物进行三维立体形态结构和颜色分析测量,可用于植株、果实、种子等形态结构和颜色分析及生长发育分析,包括大小(宽度、长度、面积等等)、紧密度、对称性(偏心度、圆度、质心等参数)、颜色分析(绿度指数、叶病斑、果实成熟过程、真菌感染过程分析、不同颜色面积比率等)。通过叶绿素荧光监测模块,还可以进一步测量分析植物的光合效率、适合度、生物与非生物胁迫程度及敏感性,以及植物的抗逆性(如抗病、抗干旱等)等。

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  叶绿素荧光监测单元,通过无人值守自动监测即时叶绿素荧光Ft、光量子产量QY、Kautsky诱导效应、荧光淬灭、光响应曲线,及OJIP快速荧光动力学曲线等测量程序协议,监测植物光合效率、适合度、光能利用效率、胁迫与抗性等生理性状指标,用于植物生理生态功能、植物胁迫生理研究与抗性筛选。集成了PAM(脉冲调制技术)荧光测量技术及OJIP快速荧光动力学测量技术等先进叶绿素荧光技术。可以得到包括 F0 、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RC 等50多个叶绿素荧光参数。

2)环境因子监测,同步监测温湿度与光合有效辐射等环境因子

3)PlantScreen表型大数据分析平台

技术参数:

1 主机系统;

1.1 智能LED冷白光源

1.2 内置温度、湿度及光强传感器,用于同步监测环境因子

1.3 360度旋转平台

1.4 PlantScreen表型服务器、PlantScreen 程序控制系统(Scheduler)

1.5 GUI(图形用户界面)实验设置与控制,实时显示系统运行状态

1.6 支持多用户注册,个性化实验计划、管理、存储、显示、分析

1.7 网络化(Network):所有网络组件符合1GBit标准,主路由器提供系统内网DHCP和路由服务,还可与厂商服务器链接用于系统诊断、软件更新等

1.8 主机系统(Main computer):Ryzen 5 3600 处理器,8GB RAM,256GB SSD 固态硬盘,6TB RAID5 存储,Windows 7 Pro 操作系统,配套显示器。

2 RGB 3D成像分析:

2.1 5MP CMOS RGB成像镜头,传感器尺寸1/2”

2.2 分辨率2560x1920像素,像素大小2.2μm;帧频:14fps@5MP

2.3 光学镜头:8mm SV0814H

2.4 成像高度可调以适应不通高度植物

2.5 包括顶部和侧面2个成像镜头和旋转平台(防治植物样品),可各个角度成像测量分析

2.6 可测量叶面积、周长、宽度等形态测量和生长分析,可进行颜色分割分析等

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3  叶绿素荧光监测:

3.1 集成了PAM(脉冲调制技术)荧光测量技术及OJIP快速荧光动力学测量技术等先进叶绿素荧光技术

3.2 Protocols:可自动运行即时叶绿素荧光Ft、光量子产量QY、Kautsky诱导效应、2套荧光淬灭、3 套光响应曲线,及 OJIP-test 等近10 种测量程序协议(protocols)

3.3 测量参数达50余个,其中OJIP-test在1秒时间内测量记录近多个叶绿素荧光数据并通过软件计算出包括 PI(Performance Index)等 26 个叶绿素荧光参数

3.3 测量光0-100%可调,脉冲调制0.01 - 0.09 µmol.m-2.s-1 ;光化光10 - 1000 µmol.m-2.s-1可调、饱和光脉冲10-100%可调(可达3,000 µmol.m-2.s-1)

3.4 数据通讯:USB或蓝牙

3.5 具操作键和LC显示屏

4 形态分析测量参数:

4.1 叶面积(leaf area)

4.2 叶周长(leaf perimeter)

4.3 偏心度(Eccentricity)

4.4 圆度(roundness)

4.5 直径(circle diameter)

4.6 平均叶宽指数(medium leaf width index)

4.7 紧密度(solidity/compactness)

4.8 凸包面积(convex hull area)

4.9 质心(centroid)

4.10叶或果实长、宽等各种形态结构参数

4.11 *时间序列分析以分析植物叶片果实生长率

4.12 整个生长期或实验期叶面积比较分析等

5 颜色分割分析测量

5.1绿度指数等

5.2不同颜色面积比率等

5.3 颜色分割以进行植物适合度评估等

5.4叶片或果实颜色发育变化分析等,如果实形态发育与颜色发育过程变化等

5.5颜色聚类分析

6 叶绿素荧光测量参数

6.1 测量参数包括F0、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RC等50多个叶绿素荧光参数,及3种给光程序的光响应曲线、2种荧光淬灭曲线、OJIP曲线等

6.2.OJIP–test时间分辨率为10µs(每秒10万次),给出OJIP曲线和26个参数,包括F0、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F0、Fv/F0、Fv/Fm、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_Po、Psi_o、Phi_Eo、Phi–Do、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RC等

6.3 内置自动运行protocols:Ft、QY、OJIP、NPQ1、NPQ2、LC1、LC2、LC3等

6.4系统具备自动模式、手动模式和服务器模式三种操作模式,自动模式自动运行设定的程序,数据自动处理并存入数据库;手动模式由人工启动程序;服务器模式用于系统校准、快照、传感器检测、错误报告等

7 表型分析大数据平台(服务器等)

7.1 表型分析系统(Plant DATA Analyzer)、应用服务器、数据库等

7.2 在线可视化(visualization)显示实验过程、结果等

组成:

主机箱;表型分析大数据平台,包括系统控制通讯软件包、数据分析、服务器等,用于系统控制、数据采集分析等;三维RGB成像单元,包括顶部和侧面两个RGB镜头、旋转植物样品搁架;叶绿素荧光测量单元

产地:捷克