中新网三亚10月23日电 题:给水稻写一本带照片的“成长日记”:科技赋能南繁育种
中新网记者 张茜翼
如果水稻也有成长日记,会是什么样?23日,在海南三亚崖州湾科技城中国农业科学院国家南繁研究院,一条近50米长的传送带缓缓运转,一株株水稻幼苗依次进入检测仓接受“全身体检”,株高、根系、光合状态等数据被逐日记录。

“这就像给水稻宝宝写了一本带照片的成长日记。”中国农业科学院国家南繁研究院作物表型团队科研助理李艺超告诉中新网记者,这是其团队使用的传送带式高通量表型采集平台,主要对植物进行全生育周期观察。
过去,南繁育种人员多靠肉眼观察、手工测量,效率较低。如今,工作人员按下开关,数据采集便可自动化完成,再由计算机系统分析,帮助育种专家了解植物生长变化过程,助推育种进程提速。
平台不仅“看得勤”,也“看得细”。每盆水稻下方配有电子标识,计算机可自动识别并追踪单株变化。根系采集系统采用可见光成像,在不拔苗、不洗根的情况下连续观察根系生长。
“以前要把水稻拔出来看根,容易破坏根系;现在能直观看到不同材料根系的连续性差异。”李艺超说。

在可见光采集中,传送带式高通量表型采集平台从多个角度拍摄水稻,判断发芽率、株型等形态;光合荧光成像则可读出叶片颜色变化、光合效率等生理信号。
李艺超举例,水稻受药害时肉眼看上去可能仍是绿色,但设备能在肉眼尚未发现时捕捉到叶脉颜色变化、光合效率下降,提示作物已受影响。
“我们不仅要看表象,更要读透基因密码。”李艺超说,平台采集的这些数据可保存、可回看,为后续分析留下依据。
在中国农业科学院国家南繁研究院的田间基地,另一套轨道式高通量表型采集平台正在作业。中国农业科学院国家南繁研究院作物表型团队首席、研究员金秀良表示,这台设备通过可见光、高光谱、热红外等传感器采集植物数据,服务种业筛选和智慧农业决策。
“这个传感器相当于给植物做CT。”金秀良说,采集的数据传至算法平台处理,形成数百个指标,帮助科研人员判断材料是否抗病、耐盐碱、抗倒伏、抗虫,或筛选产量稳定、品质较好的材料。
此外,高光谱等设备还能采集人肉眼看不见的波段信息,对作物病害、品质和产量预测更敏感。相关技术既可服务数字种业,为种质资源筛选、产量和品质评价提供参考,也可服务数字种植和智慧农业,为农业主管部门决策提供支撑。
从室内单株追踪到田间高通量采集,从“凭经验看”转向“用数据读”,科技正让南繁育种更精准、更高效。李艺超说,这本“带照片的成长日记”,正在为加速育种进程积累下宝贵数据。(完)