植物表型及植物表型测量技术的发展

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。随着多数代表植物全基因组测序的结束，科研人员越来越认识到植物表型研究的重要性，并将其提到的“组学”的高度。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。
植物表型参数的分析与育种息息相关。传统的表型数据的获取主要是通过手工测量和照相后软件分析进行。手工测量可以获取植物直径、叶长、叶片数目等指标，照相后软件分析或通过叶面积仪可以获取植物的叶长、叶宽、叶面积、叶倾角等指标。这些测量都需要花费大量时间，测量结果准确性较低，工作繁琐，工作量大，这些缺点大大限制了大规模遗传育种筛选的效率。
随着自动化技术、机器视觉技术和机器人技术在表型领域的应用，高通量、精准高效的植物表型测定技术已得到日新月异的发展。高通量植物表型平台是一种未来化“精准农业”技术，它是遗传学、传感器以及机器人的结合体。它可被用于研发新的作物品种，或提高作物营养含量、耐抗旱以及抗病虫害的能力。高通量植物表型系统可以采用多个角度测量植物的重要物理数据，比如结构、株高、颜色、体积、枯萎程度、鲜重、花/果实的数目等。这些都属于表型特征，也是植物遗传代码的物理表达。科学家可以将这些数据与特定植物的已知遗传数据对比,将基因型-表型进行关联分析，从而达到高级遗传育种之目的。