移動(dòng)式高光效加速育種艙是一種能夠精準(zhǔn)控制光照、溫度、濕度、通風(fēng),模擬自然環(huán)境,并自動(dòng)測(cè)量植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、光合生理、色素含量和NDVI的艙體式實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置不占用現(xiàn)有建筑物空間,可以擺放在現(xiàn)有開(kāi)闊式場(chǎng)地上,接通電源即可工作。
加速育種是一種通過(guò)在環(huán)境可控的人工氣候室中改變植物的光周期來(lái)加速生活史從而達(dá)到育種加速目的的技術(shù)。利用該技術(shù)可一年可培養(yǎng)春小麥、硬質(zhì)小麥、大麥、鷹嘴豆和豌豆等6代,可培養(yǎng)油菜4代(Nature Plants, 2018, 4: 23-29;Nature Protocols, 2018, 13: 2944-2963;Nature Biotechnology, 2019, https://doi.org/10.1038/s41587-019-0152-9),而傳統(tǒng)的溫室培養(yǎng)只能做到2-3代。
移動(dòng)式高光效加速育種艙采用標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì),非常方便卡車運(yùn)輸和吊裝,不需要占用現(xiàn)有的建筑物或溫室,可以在任何開(kāi)放式環(huán)境條件下進(jìn)行精準(zhǔn)環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)、植物培養(yǎng)和光合表型測(cè)量!移動(dòng)式高光效加速育種艙提供高光照,燈下60cm處的光強(qiáng)可以達(dá)到800-1000umol/m2s。內(nèi)部安裝XYZ三軸自動(dòng)化移動(dòng)定位系統(tǒng),并搭載光合表型測(cè)量系統(tǒng),可以無(wú)人值守全自動(dòng)、高通量測(cè)量艙體內(nèi)部植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)、光合生理、色素含量和NDVI等指標(biāo)。特別適合于需要精準(zhǔn)控制/模擬環(huán)境的各種研究中,例如植物培養(yǎng)、培養(yǎng)條件優(yōu)化、逆境模擬、加速育種、高低溫環(huán)境模擬、受控生態(tài)生保、高通量表型測(cè)量等領(lǐng)域。
主要技術(shù)參數(shù)
。艙體尺寸:9000mm×3000mm×2800mm(L×W×H);
。實(shí)驗(yàn)空間(內(nèi)):6000mm×2800mm×2600mm (L×W×H);
。緩沖間(內(nèi)):900mm×2800mm×2600mm (L×W×H);
??販兀悍秶?5℃-40℃;精度±1℃;
??貪瘢悍秶?0%-85%RH;精度±5%RH;
。光強(qiáng):燈下60cm處800-1000umol/m2s;
。新風(fēng)換氣:10次/小時(shí);
。配電要求:380V;50Hz;
。裝機(jī)功率:45kW;
。供水要求:市政供水,供水管DN15;供水壓力1.5公斤
。驅(qū)動(dòng)電機(jī):86步進(jìn)電機(jī),電機(jī)長(zhǎng)度115mm,額定電流4.2A,靜轉(zhuǎn)矩8.5N.m
。自動(dòng)化:32位SOC處理器,支持多達(dá)8軸CANopen運(yùn)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)/6軸200 kHz脈波控制
。I/O擴(kuò)充點(diǎn)數(shù):1024點(diǎn)
。高速程序處理能力:40k steps/ms,基本指令25ns,應(yīng)用指令0.15us
。觸摸屏:7英寸高分辨率寬屏,65536全色顯示, 800x480 像素 LED 背光照明, 128M閃存,IP65防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)
。路由器:工業(yè)級(jí)4G/3G路由器
。嵌入式控制系統(tǒng):進(jìn)行精確的成像、時(shí)間控制、光強(qiáng)控制和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)
。降噪功能:支持用Fv/Fm、Fq’/Fm’、NPQ、Rfd、熒光強(qiáng)度等進(jìn)行降噪
。ROI功能:支持對(duì)單個(gè)或多個(gè)自定義區(qū)域進(jìn)行獨(dú)立分析,支持批量自定義區(qū)域,支持對(duì)多孔盤(pán)或穴盤(pán)的批量分析
。調(diào)制葉綠素?zé)晒鈪?shù):Fo、Fm、Fv/Fm、dFq/Fm、Fs'、Fm'、Fo'、Fq'/Fm'=Fv'/Fm'、rETR、NPQ、Y(NO)、Y(NPQ)、qN、qP、qL、1-qP和1-qL等;
。非調(diào)制葉綠素?zé)晒鈪?shù):Fo、Fi、Fm、1-Fi/Fm、IC-Area、IC-Area/Fv、PI、Rfd、dRfd、RfdFm和RfdFt等;
??梢?jiàn)光表型參數(shù):(植物、種子、果實(shí)的)數(shù)目、輪廓面積、長(zhǎng)度、寬度、凸包點(diǎn)數(shù)、凸包面積、凸包面積/輪廓面積、最小外接圓(質(zhì)心、半徑、面積)、最小外接矩形(長(zhǎng)、寬、面積、角度、alpha)和骨架等。
。多光譜成像參數(shù):葉綠素指數(shù)、花青素指數(shù)、NDVI等