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植物学家欢迎“钢铁侠”

来源:中国科学报 作者:晋楠 2017-2-6

摘要: 图片来源:DeSouza 作为一名博士后,植物生物学研究者Christopher Topp并不满足于研究根系发育的常规方法:让植物生长在琼脂盘中并将其放置在平板扫描仪上,以检测其根系长度和角度。相反,他会周期性地在车里装满浸在水罐中的植物,从美国北卡罗莱纳州驾车行驶600多公里到达佐治亚州,利用一个物理实验室中的一台X光设......



 

一台机器人在美国密苏里州哥伦比亚市附近的农田检测庄稼。

图片来源:DeSouza

作为一名博士后,植物生物学研究者Christopher Topp并不满足于研究根系发育的常规方法:让植物生长在琼脂盘中并将其放置在平板扫描仪上,以检测其根系长度和角度。相反,他会周期性地在车里装满浸在水罐中的植物,从美国北卡罗莱纳州驾车行驶600多公里到达佐治亚州,利用一个物理实验室中的一台X光设备对样本进行三维成像。

5年后,利用详细成像研究植物生长和功能的想法已经发展起来。随着研究人员追逐“量化植物”——几乎从每个角度对从根须长度到其释放出的挥发性物质等每个特征进行仔细和精确测量,无人机和机器人的使用也在上升。这些特征被认为是一种有机体的表型,研究人员正在寻找更快、更加综合的方法描述它们。

2月10日到14日,科学家将聚集在亚利桑那州图森市对比他们的方法。一些人将描述试验田上空装载了高端相机的嗡嗡作响的无人机,一些人将讨论装载着设备在田间跋涉记录植物生长情况的机器人。

研究人员希望这些工作会加速植物育种和基础研究,揭开决定一株植物是否能在田野中茁壮成长的新生理机能。“表型是无边无际的。”现在密苏里州圣路易斯唐纳德丹佛斯植物科学中心工作的Topp说,“我们能做到的最好情况是捕捉它的一个方面,而我们希望了解最全面的情况。”

DNA测序技术成本的锐减使其更容易找到基因,但了解植物在用它们做什么却仍然存在挑战,德国尤利希研究中心植物生物学家Ulrich Schurr说。“现在很容易对很多东西进行测序。”他说,“但对植物结构和功能的分析并没有以这样快的速度发展。”(晋楠)

《中国科学报》 (2017-02-06 第3版 国际)


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