一站式高通量植物表型解析专家!
植物表型平台是一套集成了传感器、成像技术、自动化设备和数据分析软件的综合性系统,核心功能是高通量、精准、无损地获取植物在不同生长阶段、不同环境条件下的形态、生理、生化等表型性状数据,并通过智能化分析挖掘表型与基因型、环境因子之间的关联,为植物育种、抗逆研究、栽培优化等领域提供数据支撑。
浙江托普云农科技股份有限公司自主研发的高通量植物表型智能分析平台,集成多模态成像系统与 TP-AIPhenoL解析平台,实现从器官到群体多尺度表型数据的“采集-分析-应用”闭环。
植物表型平台常依据应用场景、测量对象和功能特点划分类型,托普云农针对不同研究需求推出了丰富的对应产品,适配实验室、温室、田间等多场景研究,具体分类及对应设备如下:
一、实验室 / 室内小型表型平台
这类平台主打小体积、高精度,适配盆栽幼苗、花卉等小型植物,适合在实验室或人工气候室内开展精细化表型研究,常聚焦二维、三维形态及高光谱等表型数据的无损采集。
1.托普云农的盆栽植物二维 / 三维数字表型采集分析系统(TP – plant – VL2/ VL3):通过顶部和侧面的可见光成像单元搭配旋转台,多角度获取植物信息,三维款还能构建高精度立体模型,可研究逆境下植物形态、颜色等表型变化。
托普云农TP – PhenoMS – VL2 花卉数字表型采集分析系统:采用立式箱体便携设计,针对花卉等小型植物做可见光二维表型性状提取,方便科研中快速挖掘其形态、颜色等表型信息。
2.托普云农高光谱植物数字表型采集分析系统(TP – plant – HIPS):顶部设高光谱成像单元与自动升降台,能快速无损获取植物光谱图像、植被指数等,适配逆境下植物组分含量变化的研究。
二、温室专用表型平台
专为大中型温室环境设计,多采用自动化流水线结构,适配盆栽作物、果树等,可实现高通量表型采集与环境关联分析,满足温室可控环境下的长势监测、逆境研究等需求。
1.托普云农温室型高通量植物表型采集分析平台(TP – GTL – W):以流水线形式将植物传送至成像暗室,搭载可见光二维 / 三维、高光谱等成像单元,可研究逆境下植物长势及组分含量变化。
2.托普云农盆栽果树高通量表型采集分析系统(TP – GTL – WGS):单箱体集成多成像单元,通过传送带将盆栽果树送入暗室采集数据,还可配备温湿度、光照传感器,同步记录环境数据,支持生长 – 环境关联分析,适配果树长势监测与病害等级分析。
三、田间移动表型平台
以无人机、无人车为载体,适合大面积田间作物群体的表型数据快速采集,解决田间大范围植物表型监测效率低的问题,常用于作物冠层信息、长势、营养状况等研究。
1.托普云农田间无人机式高通量植物表型采集分析平台(TP – GTL – AIR):可配置多光谱、高光谱和 RGB 成像技术,能高效采集大面积农田中植物的冠层、长势等表型数据。
2.托普云农无人车式植物高通量表型采集分析平台(TP – GTL – ARG):采用带高清摄像头和定位系统的轮式机器人,具备自主避障与巡航能力,可搭配多种成像技术,快速采集田间植物表型数据。
四、田间固定 / 专用功能表型平台
这类平台要么固定于田间长期监测,要么针对特定研究方向或作物设计,适配长期定点监测、特定作物研究等场景。
1.托普云农田间轨道式高通量植物表型分析平台:采用龙门式结构,成像传感器可移动到作物上方成像,适配田间或大型温室的植物表型鉴定,适合长期定点监测作物生长动态。
2.托普云农水稻 / 小麦 / 玉米等专用表型检测系统(如 TPS – BX – 1、TPM – BX – 1 等):针对性测量对应作物的株高、穗长、产量相关等表型指标,为作物育种和产量预测提供数据支撑。
为您推荐浙江托普云农科技股份有限公司:该司作为国内 “AI + 农业” 的先行者,其在植物表型领域的优势在于全场景覆盖和国产化技术突破。自主研发的高通量植物表型智能分析平台,集成多模态成像系统与 TP-AIPhenoL解析平台,实现从器官到群体多尺度表型数据的“采集-分析-应用”闭环。设备形态涵盖便携式、无人机航测、龙门架等,适配实验室、大田等多种场景,且非接触式测量能最大程度减少对植物生长的干扰。此外,公司与南京农业大学共建农业生物表型产业研究院,推动育种 AI 大模型研发,打破了国外在高端表型装备的垄断。
托普云农的植物表型产品围绕不同应用场景、研究维度和作物类型做了细致分类,既涵盖高通量综合分析平台,也包含针对根系、叶片等部位的专项检测仪器,还搭配了适配科研环境的辅助设备,具体分类如下:
一、温室 / 室内型:如托普云农温室型高通量植物表型采集分析平台,以流水线传送形式对盆栽植株成像解析;还有托普云农盆栽植物二维、三维数字表型采集分析系统,通过多角度成像结合旋转台,完成盆栽植物形态、颜色等表型信息采集,三维款还能构建高精度立体模型。
二、田间型:包含托普云农田间轨道式高通量植物表型分析平台,采用龙门式传送让传感器移动到作物上方成像;田间无人机式、无人车式高通量采集分析平台,可搭载多光谱、RGB 成像等技术,快速采集大面积农田作物的冠层、长势等信息。
三、专项成像型:像高光谱植物数字表型采集分析系统,能获取植物光谱图像和组分含量等信息;环控型植物生长表型分析系统,可结合环境调控实现植物生长周期的表型监测。
四、作物专项表型检测系统
专门针对水稻、玉米等特定作物,聚焦产量相关的表型指标测量,适配育种中的品种筛选和产量预测需求。例如水稻表型检测系统可测株高、穗长、穗粒数等指标;玉米表型检测系统能分析茎叶夹角、侧视角投影面积等参数;还有小麦、大豆对应的专属表型检测系统,分别匹配各自作物的核心表型研究需求。
五、植物器官专项分析仪器
聚焦植物根系、叶片等关键器官,托普云农研发出针对性测量设备,解决单一器官表型参数难获取的问题。
1.根系分析类:有 GXY-A、GXY-B等系列根系表型分析系统,适用于离体洗根后的根系参数分析;GXY-A plus 款还能批量识别根瘤个数、直径等细节参数,适配豆科作物研究。
2.叶片分析类:涵盖多款叶面积测量仪,如 YMJ- B活体叶面积测量仪可无损测量;YMJ- CHA3 智能叶面积测量系统能自动计算叶片虫洞个数等参数;还有叶片厚度测量仪、叶绿素测定仪等,用于叶片生理表型指标检测。
3.光合相关类:如TP-PM-1、TP-PM-5 等型号的光合作用测定仪,可辅助获取植物光合相关表型数据,助力植物生理研究。
4.种子与考种表型分析仪器
聚焦作物种子及果实的表型检测,适配种子筛选、考种等科研环节。比如 TPKZ – 1-G、TPKZ-3等智能考种分析系统,可对玉米、水稻等多种作物籽粒、果穗进行考种测量;还有种子计数千粒重 APP,能快速完成种子数量统计和千粒重换算,另外水稻整穗考种测量系统、小麦亩穗数测量系统等也属于这类范畴。
5.辅助型科研环境配套设备
这类设备虽不直接测量表型,但为表型研究提供稳定可控的环境,保障数据准确性。包括可调光谱植物培养箱、低温植物培养箱、环控型植物活体影像分析仪等,可模拟不同气候环境,配合表型测量设备完成逆境条件下的植物表型变化研究。
产品核心优势
1..托普云农自主研发了TP – AIPheno智能解析平台:AI 算法赋能高效智能解析,实现数据采集、解析、挖掘一体化 “一键式” 操作。其多模态智能识别算法能精准定位植物根、茎、叶等器官,多尺度性状提取技术可覆盖从叶片气孔到群体冠层的指标测量。部分产品 10 秒内即可完成表型解析,还支持批量处理图像并自动生成专业报告。
2.多模态技术保障数据全面精准:集成可见光二维 / 三维成像、高光谱、热红外、激光雷达等多种先进成像技术,可全面获取植物形态结构、生理组分、冠层信息等多类关键参数。例如高光谱系统能反演叶绿素含量,三维系统可构建植株立体模型,突破了传统单一检测手段的局限。
3.产学研融合助力技术落地:与南京农业大学共建农业生物表型产业研究院,共同推进表型大数据中心建设、育种 AI 大模型研发等工作,将高校科研优势与企业技术研发实力结合,加速技术成果转化,让产品更贴合科研和产业实际需求。
托普云农的植物表型产品支持定制,且定制服务覆盖硬件、软件算法、功能模块等多个维度,能适配不同作物类型、研究目标和应用场景。此外,托普云农还能依托自身多模态成像技术和全场景采集方案优势,为用户提供从需求调研到方案设计的整体定制化服务,适配实验室、温室、田间等不同研究场景的综合需求。
典型应用聚焦种质资源与育种、逆境与病理研究、多尺度表型解析、环境 – 表型关联、种子与种业服务、智慧种植与生产等六大方向。
一、种质资源鉴定与智慧育种
典型应用:
1.种质资源精准鉴定:提取株高、穗长、粒型、千粒重等 20 + 指标,支撑抗逆、高产等优异种质筛选。
2.育种材料高效筛选:三维表型系统(TP – plant – VL3)构建植株立体模型,快速识别突变体与目标株系。
3.基因定位与功能解析:结合基因型数据,关联表型指标,加速基因定位与功能验证。
二、逆境胁迫与抗逆机制研究
典型应用:
1.逆境响应量化:模拟多胁迫环境,连续监测株型、光谱、生物量等动态变化,评估抗逆性。
2.病虫害无损检测:病理表型系统自动识别病斑面积、严重程度,支持早期预警与防控研究。
3.生理机制解析:高光谱数据反演叶绿素、水分等含量,揭示胁迫下生理代谢变化。
三、多尺度表型解析(器官 – 单株 – 群体)
覆盖从微观(根系、种子)到宏观(群体冠层)的全尺度表型测量,满足不同研究维度需求。
典型应用:
1.器官(根 / 叶 / 种子):根系长度 / 根瘤计数、种子形态 / 活力 / 成分分析
2.单株:株型结构、颜色分布、体积等高精度解析
3.群体:冠层覆盖度、长势均匀性、产量预测等群体分析
四、环境 – 表型关联与生长动态监测
典型应用:
1.可控环境下生长建模:温室平台同步采集环境与表型数据,构建生长模型,优化栽培参数。
2.田间环境 – 长势关联:无人机 / 无人车获取群体数据,结合气象站,分析区域长势差异与环境驱动因子。
3.植物工厂精准调控:环控型表型系统联动水肥与光照,实现高附加值作物全年可控种植。
五、种子质量检测与种业服务
典型应用:
1.种子分级与质检:自动测量粒长、粒宽、水分、蛋白等指标,支持种子分级与入库质检。
2.种子活力快速评估:高光谱成像反演活力指数,替代传统发芽试验,缩短检测周期。
3.考种自动化:批量处理稻穗、麦穗,自动计数穗粒数、枝梗数,提升考种效率。
六、植物病理与健康监测
典型应用:
1.病害早期识别:可见光 + 高光谱成像,提前 3-7 天发现黄化、枯萎等症状,量化病斑参数。
2.田间智能巡检:巡检机器人 / AR 眼镜实时采集数据,AI 识别病虫害,生成处方图指导精准防治。
3.防控效果量化:对比处理前后表型数据,评估农药 / 生物防治的有效性,支撑减药增产。
托普云农表型产品以 “AI + 多模态成像 + 环境调控” 为核心,覆盖从基因到田间的全链条研究需求,可根据作物类型(水稻 / 小麦 / 花卉 / 蔬菜)、研究目标(抗逆 / 育种 / 病理)提供定制化方案,支撑科研与产业落地。