Системы фенотипирования

Фенотипирование растений — это оценка фенотипа по размерам, форме, физиолого-биохимическим характеристикам на любом уровне организации в конкретных условиях среды и активности генома. Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, врождённых и приобретённых под влиянием среды. Фенотипирование выявляет закономерности формирования фенотипа и особенности фенома (совокупности фенотипов) в определённых условиях.


Значение и применение технологии фенотипирования растений

Технология занимает ключевое место в агробиологии, позволяя устанавливать связи между генотипом и средой. Используется для:

• Ускоренной селекции, экологического мониторинга, оценки агротехнологий;
• Изучения механизмов адаптации к стрессам;
• Исследования роста, фотосинтеза, водообмена, минерального питания, продуктивности и стрессоустойчивости.

Данные фенотипирования важны для улучшения сортов, прогнозирования урожайности, повышения устойчивости к климатическим изменениям.


Методы и технологии

Современные методы обычно используют AI-анализ данных, работают в реальном времени и анализируют спектр физиологических параметров, полученных: 

• Неинвазивно: спектрофотометрия пигментов, ИК-термография, лазерное сканирование, флуоресцентная диагностика.
• Контактно: порометрия, измерение тургора, электропроводности и механических свойств.
•  Изображения со специализированных фото и видео камер: RGB-, гиперспектральная, тепловизионная и 3D-визуализация (LiDAR).
• Томография: КТ, МРТ, ПЭТ.

 Применяются компьютерное зрение и машинное обучение для автоматического обнаружения, анализа, классификации и статистической обработки.


Автоматизация

Ключевой фактор быстрого получения и интерпретации данных — автоматизация. Для этого созданы феномные платформы — аппаратно-программные комплексы с онлайн-регистрацией и обработкой данных. Интегрируются в боксы для культивирования, климатические камеры, теплицы, делянки.