表現型検査のためのストレス誘発ジャガイモ植物の準備

まず、植物を干ばつ、水浸し、熱などのさまざまなストレス条件にさらします。植物を栽培場所から表現型解析システムに移し、成長バッファエリアに接続して植物をシステムに手動でロードします。表現型解析プラットフォームで、ポットをディスクに入れ、コンベアベルト上を所定の間隔でイメージングセンサーに自動的に移動します。

各プラントまたはトレイに一意のIDをラベル付けして、実験全体を通じて測定データがそれぞれのプラントに正しく割り当てられるようにします。複数のイメージングセンサーを使用して表現型解析プロトコルを最適化するには、Plant Screenのスケジューラーに移動し、新しい実験を作成します。「アクションの追加」をクリックし、「プロトコル項目の追加」を選択し、続いてトレイのロードを選択します。

適応の光を設定し、測定を選択して、[レシピの追加]をクリックします。必要なイメージングセンサーを選択し、植物の生理学的パラメータと形態学的パラメータの両方を測定するための調整を設定します。表現型解析プラットフォームでは、植物が適応トンネルを通ってシステムに入ることを確認します。

最初に植物の高さをキャプチャし、次に固定の作動距離に基づいて各センサーの高さを調整します。光適応型植物でクロロフィル蛍光測定の最初のラウンドを短い光プロトコルを使用して実施し、さまざまな処理に対する植物の応答を区別します。次に、熱イメージングを実行して、熱ストレス治療下の生理学的パラメータを測定します。

2 番目のラウンドでは、構造 RGB やハイパースペクトル イメージングなどの低速応答を測定します。計量と散水のステップでは、ディスクの重量、コンベアベルトにあるインサート、支持する青いホルダー、青いマット、鉢、土壌、植物バイオマスなど、各植物の基準重量を定義して、特定の処理に対する自動散水と計量を可能にします。データアナライザソフトウェアを使用して、画像処理パイプラインの自動抽出、バックグラウンド減算、およびプラントマスクセグメンテーションを行います。

対照植物の植物体積や相対成長率などの形態学的形質は、連続的に増加しました。しかし、熱、複合熱、干ばつ、および浸水の下では、この植物量の増加は明らかに減少しました。植物は溜め込みストレスの影響を非常に受けやすいため、相対的な成長率の低下が顕著でした。

クロロフィル蛍光データからの生理学的特性は、表現型が0〜5日および6〜10日の光合成効率に水伐採が悪影響を及ぼしていることを示しました。しかし、表現型検査の11〜15日で回復する反応が観察されました。サーマルイメージングと水浸しの植物は、表現型が0〜5日および6〜10日で他の処理と比較してデルタ温度が高いことを示し、したがって葉の温度が高いことを示しましたが、回復期を反映して表現型が11〜15日でわずかに減少しました。