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科技部副部长张来武考察AgriPheno平台
日期:2015-01-26 15:56:00

2015年1月26日,科技部张来武副部长一行来到了位于浦东孙桥现代农业园区的AgriPhenoTM平台,对这个亚洲唯一的高通量植物基因型-表型-育种服务平台进行了考察。

 

随着基因组学的快速发展,研究人员发现了许多与抗逆、高产、高效(利用水分、营养盐)功能相关的备选基因,加速了新功能基因的发掘和新植物品种的构建,这些品种/种质是人类未来发展的巨大财富。如何对植物表型进行高通量地测量和分析是目前研究新性状和新品种的限制因素。新品种选育受到慢且主观的手工表型分析的困扰,以更高的精度和速度将基因功能、植物表型和环境应答联系起来,这种需求比任何时候更加迫切。

 

表型组学可以利用目标群体详细的表型信息为功能基因组学提供良好的研究工具。国际上一些公司和研究机构为了抢占先机,投入大量的资金和人力用于建设表型组学平台,如先锋,孟山都、先正达、拜耳、巴斯夫、英国国家植物表型组学中心,欧洲植物表型组平台,澳洲植物表型组学中心等等。

近年来,我国在植物科学领域取得了不少进步,尤其是在重要的农作物研究上如水稻基因组学、功能基因、水稻突变体库、遗传育种等,在国际上具有重要的学术地位。然而我们的大部分研究还停留在基因层面的研究,不能全面、彻底地阐明作物的生理功能,特别是作物表型与其产量、生理状态之间的相互关系,以及不同的环境条件对作物生长状况、产量、种质质量等的影响。这就需要对作物进行表型组学的研究,通过研究不同的表型性状来确定作物的遗传性状,并且寻找不同环境因子对作物各种指标影响的阈值,从而能够更加科学地阐明作物生长机理,指导作物生产。

 

AgriPhenoTM平台拥有国际上最先进的价值数千万元的高通量表型设备,而这种高通量表型设备是制约现代分子育种、基因及性状挖掘、功能基因组学等发展的瓶颈之一。AgriPhenoTM是一个公共科研服务平台,客户不需投入巨资去建设平台,只需设计好实验,花费少量的经费即可完成研究或育种工作。

AgriPhenoTM平台采用“温室自动化 + 高通量成像”技术,将机器人技术、图像分析和大规模计算能力完美结合,对大量植株进行全自动、高通量的植物表型测量。该表型平台包括传送带、成像模块、“暗房”、运输车、浇水和称重装置、控制系统等。其中传送带、运输车和植物在温室中运转,所有的植物可以由软件控制在传送带上进行动态分布,以避免由于温室中的光、温、湿分布不均匀造成的影响;成像模块、“暗房”、浇水和称重装置安装在独立的空调房中,并通过传送带与温室相连。该平台可以高通量获取植物叶片长度、宽度、叶角度、叶面积,植株茎干直径,植株高度、宽度和密度,植株生长速率,植株胁迫环境下的色素变化,植株紧凑性(叶角度和紧密性),植株和叶片的颜色分析,包含发育状态、病理学等信息,植株节间高度,植株叶片卷曲程度、叶倾角,植物水分生理等等表型参数。

张副部长对AgriPhenoTM平台给予了高度肯定,并鼓励304am永利集团科技把平台建设好,为促进我国农业育种的快速发展发挥助推器的作用。

科技部社会发展科技司、农村科技司、中国生物技术发展中心、上海市科学技术委员会、孙桥现代农业园区等单位的领导陪同张副部长一同进行了考察。