PhenoTron® PTS植物表型成像分析系統(tǒng)
- 公司名稱 北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司
- 品牌 其他品牌
- 型號(hào)
- 產(chǎn)地
- 廠商性質(zhì) 代理商
- 更新時(shí)間 2023/1/28 10:03:54
- 訪問次數(shù) 1762
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北京易科泰生態(tài)技術(shù)有限公司成立于2002年，為中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)，致力于生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究監(jiān)測技術(shù)推廣、研發(fā)與服務(wù)，特別是在光譜成像技術(shù)（高光譜成像技術(shù)、葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)、紅外熱成像技術(shù)、無人機(jī)遙感等）、植物表型分析技術(shù)、呼吸與能量代謝測量技術(shù)等方面，與專業(yè)企業(yè)PSI、Specim、Sable等合作，致力于植物科學(xué)、土壤與地球科學(xué)、動(dòng)物能量代謝、水體與藻類及生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域先進(jìn)儀器技術(shù)的引進(jìn)推廣和技術(shù)研發(fā)集成，為植物/作物表型分析、生態(tài)修復(fù)及生態(tài)保護(hù)、能量代謝測量等提供規(guī)劃設(shè)計(jì)、技術(shù)方案與系統(tǒng)集成、技術(shù)咨詢與科技服務(wù)。公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)80％以上具備碩士或碩士以上學(xué)位，并與*研究生院、中科院植物研究所、中科院動(dòng)物所、中科院地理科學(xué)與資源研究所、中國農(nóng)科院、中國林科院、中國環(huán)科院、中國水科院、清華大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)、北京大學(xué)、中國海洋大學(xué)、陜西師范大學(xué)、內(nèi)蒙古大學(xué)等建立了長期的技術(shù)合作交流關(guān)系。
公司下設(shè)有葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與植物表型業(yè)務(wù)部、EcoTech®實(shí)驗(yàn)室、光譜成像與無人機(jī)遙感事業(yè)部及無人機(jī)遙感研究中心（與陜西師范大學(xué)合作建立）、動(dòng)物能量代謝實(shí)驗(yàn)室、內(nèi)蒙古阿拉善蒙古牛生態(tài)牧業(yè)研究院及青島分公司。實(shí)驗(yàn)室擁有葉綠素?zé)晒獬上瘛⑷~綠素?zé)晒鈨x、水體藻類熒光儀、SPECIM高光譜儀、WORKSWELL紅外熱成像儀、EasyChem全自動(dòng)化學(xué)分析儀、MicroMac1000水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)、ACE土壤呼吸自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)、SoilBox便攜式土壤氣體通量測量系統(tǒng)、動(dòng)物呼吸測量系統(tǒng)、LCpro 光合作用測量儀、Hood土壤入滲儀、年輪分析儀等各種儀器設(shè)備，可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究分析、實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)等，歡迎與易科泰生態(tài)研究室開展合作研究。
易科泰公司與歐洲PSI公司（葉綠素?zé)晒饧夹g(shù)與表型分析技術(shù)）、美國SABLE公司（動(dòng)物能量代謝技術(shù)）、歐洲SPECIM公司（高光譜成像技術(shù)）、歐洲WORKSWELL公司（紅外熱成像技術(shù)）、歐洲ATOMTRACE公司（LIBS元素分析技術(shù)）、歐洲BCN無人機(jī)遙感中心、歐洲ITRAX公司（樣芯密度掃描與元素分析）、美國VERIS公司、英國ADC公司、德國UGT公司、歐洲SYSTEA公司等著名生態(tài)儀器技術(shù)領(lǐng)域的研發(fā)機(jī)構(gòu)和廠商建立了密切的合作關(guān)系，在FluorCam葉綠素?zé)晒獬上衽c熒光測量技術(shù)、PlantScreen植物表型分析技術(shù)、高光譜成像技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)、光合作用與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測、土壤呼吸與碳通量研究監(jiān)測、動(dòng)物呼吸代謝測量、水質(zhì)分析與藻類研究監(jiān)測、CoreScanner樣芯密度CT與元素分析技術(shù)、LIBS元素分析技術(shù)、無人機(jī)生態(tài)遙感技術(shù)等生態(tài)儀器技術(shù)及其系統(tǒng)方案集成有著豐富的經(jīng)驗(yàn)，成為我國農(nóng)業(yè)、林業(yè)、地球科學(xué)、生態(tài)環(huán)境研究等領(lǐng)域科技進(jìn)步的重要研究技術(shù)支持力量。由公司研制生產(chǎn)的EcoDrone®無人機(jī)遙感平臺(tái)、SoilTron®多功能小型蒸滲儀技術(shù)、SoilBox®土壤呼吸測量技術(shù)、PhenoPlot®輕便型作物表型分析系統(tǒng)、SCG-N土壤剖面CO2／O2梯度監(jiān)測系統(tǒng)、植物生理生態(tài)監(jiān)測技術(shù)、動(dòng)物能量代謝測量技術(shù)等，在中科院修購項(xiàng)目、*學(xué)科群項(xiàng)目、CERN網(wǎng)絡(luò)（生態(tài)系統(tǒng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)）等項(xiàng)目中發(fā)揮重要作用。
“工欲善其事，必先利其器”，易科泰公司將秉承“利其器，善其事”的經(jīng)營理念，為國內(nèi)生態(tài)-農(nóng)業(yè)-健康研究與發(fā)展提供優(yōu)秀的技術(shù)方案和服務(wù)。
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土壤與植物生理生態(tài)研究監(jiān)測、環(huán)境氣象監(jiān)測、水文水質(zhì)及地下水監(jiān)測、水土保持研究監(jiān)測、荒漠化監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)以及動(dòng)物生態(tài)研究等儀器技術(shù)的引進(jìn)推廣和系統(tǒng)集成,并為生態(tài)環(huán)境實(shí)驗(yàn)研究和規(guī)劃設(shè)計(jì)提供技術(shù)方案和分析測量。
| 產(chǎn)地類別 | 國產(chǎn) | 應(yīng)用領(lǐng)域 | 農(nóng)業(yè),綜合 |
|---|
PhenoTron® PTS植物表型成像分析系統(tǒng)，采用PTS（Plant-To-Sensor）植物自動(dòng)傳送技術(shù)，集成高光譜成像技術(shù)及FluorCam葉綠素?zé)晒獬上?、多光譜熒光成像技術(shù)，可選配RGB成像及紅外熱成像，樣品依次自動(dòng)傳送至相應(yīng)成像工作站，采集多傳感器表型成像大數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)一站式、高通量、無損傷反射光成像、葉綠素?zé)晒獬上?、多光譜熒光成像及紅外熱輻射成像分析等。
主要應(yīng)用于：
l 作物表型成像分析
l 種質(zhì)資源檢測
l 遺傳育種
l 抗性篩選
l 植物生理生態(tài)研究
l 藻類表型研究
l 光生物學(xué)研究
l 果實(shí)蔬菜品質(zhì)檢測
主要特點(diǎn)：
1) PTS（Plant-to-Sensor）技術(shù)平臺(tái)，SpectraScan©高精度移動(dòng)掃描平臺(tái)，樣品可放置在精準(zhǔn)位移平臺(tái)上自動(dòng)運(yùn)送至成像單元進(jìn)行一站式成像分析
2) 多傳感器成像，標(biāo)配包括VNIR高光譜成像、FluorCam葉綠素?zé)晒獬上?、多光譜熒光成像，可選配900-1700nm高光譜成像、紅外熱成像、Thermo-RGB©成像或高倍放大RGB成像（具備顯微成像功能）
3) 多激發(fā)光，調(diào)制多光譜光源板，7位濾波輪等，可實(shí)現(xiàn)植物及藻類不同光源培養(yǎng)光生物學(xué)研究、光合生理研究
4) 可選配葉綠素?zé)晒飧吖庾V成像分析、UV-MCF高光譜活體熒光成像分析
5) 可對培養(yǎng)植株、葉片、果實(shí)、種子萌發(fā)與種苗、根系及藻類等進(jìn)行表型性狀成像檢測分析
6) 組合命令+位置記憶：可一鍵保存、讀取、刪除當(dāng)前位置，自動(dòng)移動(dòng)精準(zhǔn)定位，精度優(yōu)于1mm，適用于周期性重復(fù)移動(dòng)掃描，可設(shè)置10條protocols命令，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行
7) 主機(jī)箱：全中文操作系統(tǒng)，PC端GUI軟件界面，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，內(nèi)置10寸觸控屏，全波段對稱成像光源，0-100%線性調(diào)控，角度、高度可調(diào)，集開關(guān)控制、平臺(tái)控制、雜散光隔離于一體，確保光場均一、穩(wěn)定的最佳測量環(huán)境
8) 系統(tǒng)有效行程：Z軸高度400mm，有效掃描面積大于1200×300mm
主要技術(shù)指標(biāo)：
1) 葉綠素?zé)晒獬上瘢?/span>
a) 專業(yè)高靈敏度高分辨率葉綠素?zé)晒獬上?/span>CCD，幀頻20fps，分辨率1360×1024像素，binning2x2：680 x 512像素
b) A/D轉(zhuǎn)換分辨率：16比特、65536級灰階；像素大小6.45×6.45µm
c) 具快照模式和葉綠素?zé)晒鈩?dòng)態(tài)視頻模式
d) 標(biāo)配617nm和6500K冷白雙色光化學(xué)光，最大光化學(xué)光2000µmol.m-2. s-1，可選配3000µmol.m-2. s-1
e) 飽和脈沖4000µmol.m-2. s-1，可選配6000µmol.m-2. s-1
f) 可選配365nm或385nm紫外光、447nm品藍(lán)、470nm藍(lán)色、530nm綠色、505青色、627nm紅色、660nm深紅、590nm琥珀色、740nm遠(yuǎn)紅等不同光源
g) 可自動(dòng)運(yùn)行Fv/Fm、Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)、熒光淬滅分析、光響應(yīng)曲線等protocols
h) 50多個(gè)葉綠素?zé)晒庾詣?dòng)測量分析參數(shù)，包括：Fv/Fm、Fv’/Fm’、Y(II)、NPQ、qN、qP、Rfd、ETR等，自動(dòng)形成葉綠素?zé)晒鈪?shù)圖
i) 自動(dòng)同步顯示葉綠素?zé)晒鈪?shù)及參數(shù)圖、葉綠素?zé)晒鈩?dòng)態(tài)曲線、葉綠素?zé)晒鈪?shù)頻率直方圖
2) 多光譜熒光成像：紫外光激發(fā)多光譜熒光成像，反映多酚與黃酮類等次級代謝產(chǎn)物動(dòng)態(tài)變化、葉綠素動(dòng)態(tài)變化、植物衰老、植物病蟲害脅迫及非生物脅迫等
a) 高分辨率CCD鏡頭，1392x1040像素，有效像素大小為6.45μm，可像素疊加（binning）以提高靈敏度（2x2，3x3，4x4）
b) 7位濾波輪及濾波器，用于測量多光譜熒光F440、F520、F690、F740及其它生物熒光現(xiàn)象及GFP等不同波段穩(wěn)態(tài)熒光成像
3) 自動(dòng)測量分析功能（無人值守）：可預(yù)設(shè)1個(gè)或2個(gè)試驗(yàn)程序，系統(tǒng)可自動(dòng)測量儲(chǔ)存，比如白天自動(dòng)定時(shí)運(yùn)行Kautsky誘導(dǎo)效應(yīng)程序，夜間自動(dòng)定時(shí)運(yùn)行熒光淬滅分析程序
4) 可選配GFP/YFP等穩(wěn)態(tài)熒光成像，或選配LUC熒光素酶成像
5) 葉綠素?zé)晒獬上衽c多光譜熒光成像具Live（實(shí)況測試）、Protocol（實(shí)驗(yàn)程序選擇）、Pre-processing（成像預(yù)處理）、Result（成像分析結(jié)果）等菜單，Protocol實(shí)驗(yàn)程序可自由編輯，也可利用Protocol菜單中的向?qū)С绦蚰０婵蛻糇杂蓜?chuàng)建新的實(shí)驗(yàn)程序
6) 高光譜成像站：標(biāo)配為400-1000nm高光譜成像分析，可選配900-1700nm或1000-2500nm
a) 波段數(shù)：224通道
b) 光譜分辨率：FWHM 5.5nm
c) 空間分辨率：1024x
d) 數(shù)值孔徑：F/1.7
e) 可成像測量分析作物生化、生理指標(biāo)如葉綠素含量、花青素含量、胡蘿卜素含量、光利用效率、健康指數(shù)、覆蓋度、脅迫等近百種光譜指數(shù)
7) 紅外熱成像（選配）：
a) 分辨率：640×512像素，可選配其它高分辨率紅外熱成像傳感器
b) 測量溫度范圍：-25℃－150℃
c) 靈敏度：0.03℃（30mK）@30℃
d) 光譜范圍：7.5－13.5μm
e) 傳感器：非制冷紅外焦平面感應(yīng)器，已多點(diǎn)校準(zhǔn)（具校準(zhǔn)證書）
f) 1-14倍數(shù)碼變焦
g) 軟件具備調(diào)色板（自然、彩虹、灰度、梯度等14種顏色組合）、差值技術(shù)、溫度范圍設(shè)置（以改變顏色分布或突出選擇范圍等）、等溫線模式、選區(qū)分析（點(diǎn)、線、多邊形等）、溫度掃描（顯示所選線的溫度分布曲線等）、剖面溫度、時(shí)間圖等；具備報(bào)告模式等；
8) RGB成像（選配）：高靈敏度RGB成像，1-40倍放大，可進(jìn)行micro和macro成像分析，可選配其它高分辨率成像傳感器
應(yīng)用案例：生菜幼苗病害快速無損檢測與抗性品種鑒定
德國萊布尼茨蔬菜和觀賞植物研究所IGZ的Sandmann研究組將剛發(fā)芽的生菜幼苗人工感染立枯絲核菌（Rhizoctonia solani），然后綜合采用葉綠素?zé)晒獬上窦夹g(shù)、多光譜熒光成像技術(shù)、紅外熱成像技術(shù)及植物反射光譜NDVI成像，對不同成像參數(shù)進(jìn)行了分析，以確定哪些技術(shù)的哪些參數(shù)能夠更靈敏地將感染病害的植株和未感染的植株區(qū)分開，實(shí)現(xiàn)高通量非損傷在線分析測量篩選：
結(jié)果發(fā)現(xiàn)，感染病害的植株和未感染的植株之間，最大光化學(xué)效率Fv/Fm、熒光衰減指數(shù)Rfd、NDVI、作物水脅迫指數(shù)I1、光合有效葉面積日相對生長速率Arel、多光譜熒光F440、F520等參數(shù)都表現(xiàn)出顯著差異。通過進(jìn)一步數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析最終發(fā)現(xiàn)Fv/Fm、Rfd在本次實(shí)驗(yàn)中的識(shí)別效果好，誤差小于等于0.052，F(xiàn)v/Fm＞0.73的生菜幼苗即可認(rèn)為是健康的。研究人員希望通過進(jìn)一步工作，將這一發(fā)現(xiàn)應(yīng)用于園藝和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐，比如優(yōu)良抗病蔬菜品種的選育、病害的早期發(fā)現(xiàn)與防治等。
參考文獻(xiàn)：
1.Ali Moghimi etc. A Novel Approach to Assess Salt Stress Tolerance in Wheat Using Hyperspectral Imaging. Frontiers in Plant Science, 2018
2.Brooke Bruning etc. The development of Hyperspectral distribution maps to predict the content and distribution of nitrogen and water in wheat. Frontiers in Plant Science, 2019）
3.E．Alisaac etc. Hyperspectral quantification of wheat resistance to Fusarium head blight: comparison of two Fusarium species. Eur J Plant Pathol, 2018
4.Sandmann M, et al. 2018. The use of features from fluorescence, thermography and NDVI imaging to detect biotic stress in lettuce. Plant Disease 102: 1101-1107
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