作物表型是植物表型研究中的一个分类,主要针对的是农作物。我们知道作物生长状态与外在表型有着重要的联系,不同的环境中生长的作物外在表型不同,且其产品品质也不相同。因此为了缓解粮食压力,人们开始通过研究作物表型来寻找科学增产的方法。

表型,顾名思义就是指可以观测的生命体性状和特征,比如形状、结构、大小、颜色等。表型的精准度量已成为深入认识生命现象形成规律的基础,系统解析生命复杂系统的突破口。在农作物育种研究中,光关注基因型,还是不够的。作物的表型不仅决定产量,还决定品质。

为什么要研究作物表型呢?
有人预测到2050年,全球人口将达到97亿,预计作物产量翻一番才能满足全球人口的粮食需求。为了达到这一目标,作物产量需每年增长2.4%,但目前作物产量平均增长率仅为1.3%。作物生产性能的遗传改良仍然是提高作物生产力的关键因素,但当前的改善速度无法满足可持续性和粮食安全的需要。与广泛的遗传信息相比,表型分析已成为理解复杂性状遗传基础的瓶颈。为了打破这一瓶颈并提高分子育种的效率,迫切需要可靠、自动和高通量的表型技术,为育种学家提供新的见解,以选择适应资源短缺和全球气候变化的新品种。

什么是作物表型?
作物表型组学研究集农学、生命科学、信息科学、数学和工程科学于一体,将高性能计算技术和人工智能技术相结合,探索复杂环境下作物生长的多种表型信息。作物表型组学研究的最终目标是构建有效的技术体系,能够以高通量、多维度、大数据、智能、自动测量的方式对作物进行表型分析,创造出一种多种形态、多尺度、表型+环境+基因型条件下获得大数据的工具。