近日，華中農業大學作物表型團隊在《Molecular Plant》發表題為“Crop Phenomics and High-Throughput Phenotyping: Past Decades, Current Challenges, and Future Perspectives”的綜述文章，并被評為Featured Review Article。文章詳細介紹了近十多年作物表型領域發展比較迅速的室內動態表型技術（模式作物地上表型技術、高通量地上表型技術、根系表型技術），田間表型技術（機器人表型技術、無人機表型技術、便攜式表型技術），收獲后對產量和品質等表型鑒定的表型技術；總結了高通量表型技術在遺傳定位、基因組選擇及作物育種領域的最新進展；并提出了表型組學當前的挑戰和未來發展趨勢。

                                              

 

近年來，水稻、玉米、小麥等主要農作物基因組測序相繼完成，作物功能基因組學研究已進入大數據和高通量時代，而能實現大規模檢測的高通量作物表型技術已成為制約作物功能基因組和作物育種發展的主要瓶頸。隨著新的光學成像技術、機器人技術、人工智能、大數據等技術的不斷革新和發展，作物表型組學作為一門典型的交叉學科，將有潛力解決這一瓶頸。本綜述中，作者詳細回顧了近十多年作物表型領域最新進展以及在作物遺傳育種中的最新應用，并結合國際植物表型組學會（IPPN）全球表型用戶調研報告和作物表型技術發展趨勢，作者提出5個當前主要挑戰和未來發展趨勢：（1）突破田間根系的無損動態檢測技術；（2）結合根系表型和深度學習等表型技術將復雜非生物脅迫性狀解析為簡單的圖像性狀加速遺傳解析；（3）研發智能田間表型機器人、低成本便攜田間表型檢測儀、標準圖像分析軟件、并結合環境等多組學數據實現“預測表型組”；（4）實現海量圖像分析、大數據管理和標準數據共享；（5）如何應對表型人才不足問題：基于此，我國高校和科研院所創新人才培養模式，比如華中農業大學提出智慧農業本碩博專業一體化培養思路和方案，以期為未來農業培養更多的多學科交叉融合人才。

華中農業大學楊萬能教授、馮慧老師及河南農業大學張雪海老師為本論文并列第一作者，楊萬能教授為通訊作者；英國亞伯大學John H. Doonan教授、美國奧本大學William David Batchelor教授、華中農業大學嚴建兵教授、熊立仲教授、張建副教授參與本論文撰寫工作；感謝國際植物表型組學會IPPN提供全球表型用戶調研數據，感謝華中農業大學施家偉碩士生參與本文圖片設計。

       原文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205220300083

                                                

   作者注：發展作物表型技術、建設作物表型設施或平臺不能單一依靠國外引進，也不應只注重硬件建設，應堅持“硬件設施和軟件技術并重”，尤其注重多學科交叉人才培養，加強國際互作合作，提倡標準數據共享，發揮表型技術最大潛力，讓表型技術成果真正在田間地頭生根發芽。