作物表型是植物表型研究中的一個分類,主要針對的是農作物。我們知道作物生長狀態與外在表型有著重要的聯系,不同的環境中生長的作物外在表型不同,且其產品品質也不相同。因此為了緩解糧食壓力,人們開始通過研究作物表型來尋找科學增產的方法。
表型,顧名思義就是指可以觀測的生命體性狀和特征,比如形狀、結構、大小、顏色等。表型的精準度量已成為深入認識生命現象形成規律的基礎,系統解析生命復雜系統的突破口。在農作物育種研究中,光關注基因型,還是不夠的。作物的表型不僅決定產量,還決定品質。
為什么要研究作物表型呢?
有人預測到2050年,全球人口將達到97億,預計作物產量翻一番才能滿足全球人口的糧食需求。為了達到這一目標,作物產量需每年增長2.4%,但目前作物產量平均增長率僅為1.3%。作物生產性能的遺傳改良仍然是提高作物生產力的關鍵因素,但當前的改善速度無法滿足可持續性和糧食安全的需要。與廣泛的遺傳信息相比,表型分析已成為理解復雜性狀遺傳基礎的瓶頸。為了打破這一瓶頸并提高分子育種的效率,迫切需要可靠、自動和高通量的表型技術,為育種學家提供新的見解,以選擇適應資源短缺和全球氣候變化的新品種。
什么是作物表型?
作物表型組學研究集農學、生命科學、信息科學、數學和工程科學于一體,將高性能計算技術和人工智能技術相結合,探索復雜環境下作物生長的多種表型信息。作物表型組學研究的最終目標是構建有效的技術體系,能夠以高通量、多維度、大數據、智能、自動測量的方式對作物進行表型分析,創造出一種多種形態、多尺度、表型+環境+基因型條件下獲得大數據的工具。