植物表型是植物研究领域中十分热门的研究方向,它是利用现代多种仪器设备,基于大数据技术才能完成的研究内容,因此在植物表型研究工作中需要用到较多的仪器设备。

植物表型组学是研究植物的生长、表现和组成的科学,它的研究可以从小至核苷酸序列细胞,大至组织、器官种属群体的表型来研究分析,并且可以进一步整合到基因组学研究中;而从系统生物学角度来看,从基因组到转录组、蛋白质组、代谢组以及表型组,表型组是各种组的表现形式。因此,植物表型组学的研究将是涉及植物各个方面的研究领域。

通常而言植物表型是指能够反映植物细胞、组织、器官、植株和群体的结构及功能特征的物理、生理和生化性质,其本质实际是植物基因图谱的时序三维表达及其地域分异特征和代际演进规律,例如育种工作。而对育种家而言,表型、或者说农艺性状,即育种家最核心的工作内容。育种,就是选育给定条件下最理想的表型。说到育种不得不提到”表型”的概念,在生物学和遗传育种领域,特别是作物育种领域,表型是指基因型和环境决定的形状、结构、大小、颜色等生物体的外在性状。表型组又是指某一生物的全部性状特征,不仅仅局限于农艺性状,还应更加关注植株所表现出来的生理状态。

如小麦育种中的表型研究。小麦表型包括株高、穗大小和产量。表型数据可应用于辅助小麦新品种的杂交育种,而该过程需要量化和准确的方式记录表型大数据集。目前获取小麦穗大小的方法依然是通过人工手动测量。然而在同一田地的数百个样地上重复测量,并且每个样地种植不同的小麦品种,通过人工手动收集数据非常耗时,而且质量受图片样本量限制,从而造成了数据瓶颈。