植物突變株是指某個(gè)性狀發(fā)生可遺傳變異或某個(gè)基因發(fā)生突變的植株。在自然條件下植物可自發(fā)突變,人工誘發(fā)也可產(chǎn)生突變,目前主要運用的誘發(fā)方式有物理、化學(xué)誘變法,T-DNA插入誘變和轉座子插入誘變等。突變株篩選在提高作物產(chǎn)量和作物基因組學(xué)等分子生物學(xué)領(lǐng)域發(fā)揮著(zhù)重要作用。大多突變株在正?;蛘呙{迫條件下出現不同的表型特征或者生理特征,突變株也就可以通過(guò)表型研究或者生理指標的測量進(jìn)行篩選。
近年來(lái),表型組學(xué)越來(lái)越受到國內外植物研究專(zhuān)家的青睞,隨之高通量植物表型平臺應運而生。AgriPhenoTM 平臺是由上海澤泉科技股份有限公司投資建設的開(kāi)放式高通量植物基因型- 表型- 育種服務(wù)平臺(High Throughput Plant Genotyping - Phenotyping - Breeding Service Platform)。AgriPhenoTM 平臺座落于上海孫橋農業(yè)開(kāi)發(fā)區,是國內第一家定位于為植物科研和育種提供高通量植物基因型-表型測試和數據分析的服務(wù)平臺。AgriPheno平臺可以通過(guò)高通量表型平臺或者調制葉綠素熒光儀Imaging-PAM加速突變株的篩選。
1、通過(guò)高通量表型平臺篩選植物突變株
AgriPhenoTM 平臺的高通量表型分析設備(Scanalyzer 3D、Scanalyzer HTS、PlantEye)可用于突變株的篩選,定時(shí)觀(guān)察植株形態(tài)、顏色等參數變化,獲得大量的植物表型參數,構建指紋圖譜,快速篩選突變株。
Scanalyzer HTS Scanalyzer 3D
PlantEye
高通量表型平臺以及激光3D掃描儀PlantEye獲得大量精準的植株投影面積、周長(cháng)、緊密度、株型、偏心率、顏色分級以及3D模型等表型參數,并且通過(guò)獲得的數據,構建植株的指紋圖譜,大力加速突變株篩選的過(guò)程。
高通量表型平臺獲得植物圖像并分析
PlantEye掃描植物獲得3D點(diǎn)陣云圖
通過(guò)表型數據構建表型圖譜
2、通過(guò)調制葉綠素熒光儀Imaging-PAM篩選植物突變株
調制葉綠素熒光成像設備MAXI-IMAGING-PAM可對植物葉片或其他小樣品進(jìn)行葉綠素熒光參數進(jìn)行熒光成像分析,快速分析其光合能力的差異,用于光合突變株的篩選。例如:
1、快速篩選光合突變株
2、通過(guò)人工設置脅迫處理,快速篩選抗旱、抗鹽等突變株
3、通過(guò)人為接種不同植物病菌,快速篩選抗病突變體
MAXI-IMAGING-PAM
熱脅迫下擬南芥抗逆基因缺失突變體的熒光成像
將高通量表型平臺以及熒光成像結合使用,更是可以從表型以及生理兩個(gè)方面對突變株的表型以及生理進(jìn)行精準的鑒定,加速完成各類(lèi)突變株的篩選。