利用Videometer根系表型研究小麦深根
根系是植物主要吸水、营养物等器官，通过对根系监测和研究，能优化水肥方案，促进农作物、林业等产业增产增效，有利于土地荒漠化治理、土壤修复等。但长期以来，对根系研究主要是采用挖掘法、土钻法、土柱法、容器法、剖面法、传统可见光相机成像法等传统方法，采样破坏性大、工作量大、区分效果不佳，严重阻碍了根系研究的深入开展。《科学》杂志曾出版专辑认为，“人类对自己脚下土壤的了解远远不及对宇宙的了解”，更是佐证了地下根系研究、生态学研究难度之大。因此，对根系研究方法的选择和改进，对科研结果影响巨大。
原位根系成像系统研究是当前一个研究的热点与难点，目前较好的方法有原位微根管多光谱表型成像系统VideometerMR，该系统是做根系研究的革新性专业设备，无论对于浅根系园艺蔬菜、作物种质资源、草种质资源还是深根系林木种质资源，都具有现实性研究意义。目前在根系研究尤其是表型研究领域中，对于草类、玉米根系和小麦根系所作的研究比较多，但大多还采用传统不可重复的挖掘方法。植物根系原位多光谱表型成像系统出现，改变了这种情况，使得植物研究人员在对根系进行研究的过程中，可以使用原位的方式、高分辨率、无损伤的进行监测，多光谱成像技术，因具有图谱合一的特点，今年成为植物科学研究的热点。
该系统分为单通道原位根系多光谱微根管表型成像系统以及多通道原位根系多光谱微根管表型成像系统，前者可以便携携带，是传统RGB成像的跨越和升级，后者主要用于设施规划中的高通量根系成像研究。
单通道原位根系多光谱表型成像系统
多通道原位根系多光谱表型成像系统
5个波段下多光谱成像（405、450、590、660、940）
5波段多光谱假彩RGB成像图
四通道5波段多光谱根系微根管成像系统
原位根系多光谱微根管表型成像系统成像与图像切割
歌本哈根大学构建的型表型设施(RadiMax)用于在半田间条件下研究根系生长以及土壤资源获取。设施包括4个单元，每个单元面积为400m2，分别安装有150根微根管，允许对0.4 m–1.8 m或 0.7 m–2.8 m土壤深度间隔的根进行观察。根系观测通过多光谱微根光成像系统实现。植物生长行与水分梯度垂直，设施安装有多深度亚灌溉系统以及移动雨棚。水梯度可实现将根观测与冠层胁迫反应进展相关联。
半田间根系表型：深层硝酸盐吸收的根系特征
深根冬小麦基因型可以减少硝酸盐淋失，增加氮素吸收。我们旨在研究哪些深根性状与深氮吸收相关，并估计根系性状和深层15N示踪吸收的遗传变异。两年内，冬小麦基因型在半田间根系筛选设施RadiMax中生长。在主要生长季节进行了三次微根管根系成像。开花时，在1.8m深，通过地下滴灌注入15N 。对注射区域上方的成熟麦穗进行15N含量分析。根据基于微根管（minirhizotron）图像的根长数据，构建了82个性状，描述了根的深度、密度、分布和生长情况。用LASSO回归分析了它们预测的15N吸收的能力。根系性状预测了2年内示踪物吸收变化的24%和14%。根系性状和基因型对示踪剂的吸收均有显著影响。2018年，基因型和三个LASSO选择的根系性状预测了示踪剂吸收变化的41%，2019年，基因型和一个根系性状预测为48%。在这两年间，一个根系性状显著地介导了基因型对示踪剂吸收的影响。minirhizotron图像中的深根性状可以预测深氮吸收，表明培育深氮吸收基因型的潜力。
