PhenoTron®种子活力综合检测平台

落户农业农村部蔬菜种子质量监督检验测试中心

日前，北京易科泰生态技术有限公司为北京市农林科学院农业农村部蔬菜种子质量监督检验测试中心安装了一套PhenoTron®种子活力综合检测系统。该系统包括智能LED光源培养、种子形态RGB成像分析、高通量种子呼吸强度检测、种子萌发与种苗叶绿素荧光成像检测等现代技术，用于全面检测种质资源的表观形态、呼吸代谢强度（耗氧率）、发芽及其抗逆性等表型性状指标。该系统的安装运行将为蔬菜种质资源搜集利用与创新、蔬菜新品种选育等领域提供强大助力。

智能LED光源培养台为种子萌发及幼苗生长提供了可控环境。培养台可调制模拟自然光照及程序化模拟昼夜节律；可调控培养温度；内置了通风单元进行换气通风。光强、温度等培养条件均通过软件进行动态调控和实时监测。

智能LED光源培养箱及触摸控制屏

种子活力检测则由模块化的检测单元实现，包括叶绿素荧光成像单元、高通量种子呼吸测量单元、种子形态分析单元，用于全面综合评估种子活力及测量种苗-根系表型。

种子活力检测各单元

叶绿素荧光成像单元采用脉冲振幅调制（PAM）技术，既可对萌发中的种子成像，通过检测子叶中的叶绿素荧光鉴别种子是否萌发及其抗逆性，用于快速、高通量评估种子萌发率；又可对萌发后的幼苗成像，借助一系列的叶绿素荧光参数评估幼苗的光合能力和胁迫抗性，如QY_max最大光化学效率（Fv/Fm，对各种胁迫极为敏感）、Effective QY有效光化学效率（量子产额）、NPQ非光化学淬灭（与光系统热耗散、光保护机制有关）、Rfd荧光衰减比率等。

西红柿幼苗叶绿素荧光成像

由成像图可见：荧光成像图能很好的识别出每株样品的子叶。通过识别发芽样品便可计算发芽率。并且可借助软件的尺寸筛选功能，按子叶的光合有效投影面积进行分级筛选。此外，Fv/Fm等荧光参数还可以反映幼苗的光合活性，进而评估幼苗活力。

萌发种子的叶绿素荧光成像

从成像结果来看，种子萌发到一定阶段，子叶的叶绿素荧光就可能透过种皮被观测到，但其Fv/Fm最大光化学效率相对于幼苗偏低。这样就可以使用叶绿素荧光成像技术进行种子萌发不同阶段的检测。

高通量种子呼吸测量单元采用了光学氧传感器技术，通过测量种子的耗氧率（MO2）评估种子活力。即一般情况下，高活力的种子耗氧率高。测量单元由贴有氧气薄膜贴的24孔多孔板、氧气读取器及在线数据采集分析软件等部分组成。

48通道种子呼吸测量系统

24孔板每个孔中氧气相对含量的时间动态图

其中A1-A6及D4-D6为空白，B1-B6每个孔放有一粒种子，C1-C6每个孔放有两粒种子，D1-D3每个孔放有3粒种子。可图可见：在近两个小时的测量记录时间内，空白组氧气含量较稳定；放有一粒种子的孔氧气降低，曲线斜率小；两粒种子的氧气降低，快于一粒种子；三粒种子的孔氧气下降较为明显，下降速率最快。

种子形态分析单元则采用高分辨率、具备透扫功能的扫描仪获取高质量的灰度图片和彩色图片，再借助专业的植物图像分析软件，对种子数量、长度、宽度、体积大小、表面积、周长进行自动测量及颜色分析。

种子形态与颜色分析

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