不结球白菜生长发育过程中表型变化AgriPheno订阅号专注于持续更新植物生理生态、植物表型组学和基因组学、基因分型、智能化育种及应用、激光雷达探测技术及数据分析、人工智能与机器人等领域，国内外最新资讯、战略与政策导读。本文节选了2025年7-9月推送的代表性文章，以供大家参阅。
植物逆境
本研究首次系统揭示了HLP烟草的高温响应规律，为生物燃料作物的抗逆改良提供了全新视角。研究中，用高通量逆境模拟及植物生长监测系统PlantArray（以色列Plant-Ditech）监测植物总蒸腾量及生物量变化。
• New Phytologist一天两篇，聚焦黄瓜和番茄低温和高温抗性机制研究
New Phytologist发表的两项研究，分别以黄瓜和番茄为研究对象，揭示了植物应对低温/高温胁迫与调控光合保护、果实成熟的关键分子机制，为解析植物“逆境响应-发育进程” 协同调控网络提供了全新视角，也为作物抗逆与品质改良提供了关键理论依据。
• 丛枝菌根真菌协同调控离子稳态与光合效率增强大豆关键生长阶段对盐碱胁迫的耐受
本研究系统解析丛枝菌根真菌的调控作用。研究发现， 丛枝菌根真菌通过协同调控离子稳态与光合效率，增强大豆在关键生长阶段对盐碱胁迫耐受性的生理机制，为盐碱地大豆增产提供了重要理论依据。研究中助德国WALZ便携式光合-荧光测量系统GFS-3000测定净光合速率、蒸腾速率、气孔导度等光合参数以及叶绿素荧光参数。
• 安徽农业大学宋传奎/叶萌团队揭示冷胁迫诱导的VOC通过激活钙离子增强茶树的耐寒性
本研究首次揭示了冷胁迫诱导的挥发性有机化合物(VOCs)通过激活钙信号通路增强茶树抗寒能力的分子机制，为作物抗逆育种提供了全新思路。研究中，茶树抗寒相关的光合作用活性测量通过叶绿素荧光成像系统IMAGING-PAM完成。
• PlantArray│三种热带高粱品种的水分利用行为和抗旱能力的比较分析
本研究借助高通量功能表型平台PlantArray，对比分析了三种热带高粱品种在干旱胁迫下的水分利用行为和抗旱性，为热带干旱地区高粱生产和育种提供了理论支持。。
• GhNAC091-GhZAT12模块通过ROS清除调节棉花对光胁迫的适应
本研究揭示了棉花适应光胁迫的关键机制：棉花通过GhNAC091-GhZAT12调控模块，精准调节ROS清除和激素信号，从而适应强光胁迫，为培育高光效棉花品种提供了新靶点。研究中Fv/Fm等叶绿素荧光参数的测量通过叶绿素荧光成像系统IMAGING-PAM完成。
• 西农张朝红教授团队揭示VvTPS10通过CBF路径与泛素降解调控葡萄抗寒性机制
本研究揭示了葡萄中II类海藻糖-6-磷酸合成酶基因VvTPS10调控耐寒性的全新机制，为解析植物抗寒分子网络提供了关键新视角。本研究中，葡萄叶片耐寒性评估方面的叶绿素荧光参数通过蜂巢矩阵叶绿素荧光成像系统HEXAGON-IMAGING-PAM完成。
• 紫外线如何让老龄林地衣在 “生长” 与 “保命” 间做选择？
本研究以老龄林中两种 Lobaria 属地衣为研究对象，深入揭示了紫外线辐射对这类生物的复杂影响：它会显著抑制地衣的生长速率，却能同时增强其对环境胁迫的适应能力。研究中，通过PAM-2000叶绿素荧光仪测量Fᵥ/Fₘ评估光系统 II 的活性；使用MAXI-IMAGING-PAM叶绿素荧光成像系统测定地衣的光响应曲线。
植物根系研究
本研究以14年生的5种杂交杨树无性系为对象，通过分层采集土芯（0-20cm、20-40cm），评价了细根木质素含量、氮含量、可溶性有机碳含量、根质量密度和根长密度、根直径、比根长、组织密度对土壤有机碳储量和稳定性的影响。结果表明，能增加细根探索土壤体积和与易分解有机化合物相关的根功能性状在土壤有机碳持久性方面发挥着关键作用。
• X-ray根系分析结合表型成像解析菠菜根系性状如何影响其地上部生长？
本研究旨在通过非侵入式成像技术(RootViz FS系统)动态监测菠菜根系的时空变化，揭示其与地上部生长的关联，为育种提供理论依据。
为了揭示根系衰老的遗传基础及其与地上部分器官生理活性的关系，本文在生态/生理背景下定义了根系衰老相关术语，系统总结了不同根系类型衰老的特征，如解剖结构变化、代谢改变、颜色变褐、活性下降等，并阐述了其在代谢、激素和遗传调控下的变化规律，将有助于更全面地认识自然老化过程中限制整株植物表现的因素。
• 地下“生命共同体”：丛枝菌根真菌与细菌如何帮助植物“突围”磷胁迫？
该研究探究了磷胁迫下植物基因型与丛枝菌根真菌（AMF）对菌丝微生物组的影响，发现不同AMF物种显著影响根和菌丝相关微生物组，菌丝际细菌群落因AMF物种而异，根际与菌丝际代谢物存在差异，植物基因型影响较小。
• 紫花苜蓿对土壤遗留效应的响应：环境调控与植物性状的协同作用
该研究探讨了紫花苜蓿的植物-土壤反馈机制，发现植物-土壤反馈在不同品种间存在显著差异，且受环境条件和植物功能性状共同调控。研究为筛选具有正向植物-土壤反馈的苜蓿品种、优化可持续牧草生产提供了依据。
• New Phytologist：植物物种丰富度促进叶片和根系防御性状的解耦
本研究采用基于性状的方法，评估了植物物种丰富度、植物功能群以及它们之间的相互作用对16种植物的23个叶片/细根的物理/化学防御性状的影响。
植物表型/激光雷达
• 智能手机内置RGB与LiDAR传感器协同提升菠菜叶片氮含量及地上部生物量评估精度
该研究，通过智能手机内置的RGB与LiDAR传感器，采集菠菜的图像和点云数据，构建了非破坏性、高精度的叶氮浓度与地上生物量监测模型——这一成果为叶菜类作物的养分管理与产量优化提供了可落地的技术路径，尤其适合资源有限的农业场景。
从微观细胞到田间群体，作物表型组学的发展正在重构农业研究的范式。它不仅是“测量工具”的革新，更代表着一种思维转变——从“经验驱动”到“数据驱动”，从“粗放管理”到“精准调控”。
• 高通量表型分析助力解析种子引发与丛枝菌根真菌对番茄抗旱响应的协同效应
该研究借助高通量植物表型（HTPP）技术，探究种子引发（壳聚糖单独及与水杨酸、褪黑素组合）与丛枝菌根真菌共生对番茄抗旱性的影响，整合生理、形态和生化数据揭示协同作用机制，为可持续农业提供理论依据。
人工智能/机器人自动化
• 深度学习与可视化技术结合在环蛱蝶亚科（鳞翅目夜蛾科）害虫识别中的应用
本研究旨在融合翅纹形态学与深度学习技术，解决环蛱蝶亚科害虫识别难题，为IPM中的害虫监测提供高效工具。
• Trends in Plant Science：混合AI赋能合成生物学，开启农业 “按需设计” 新时代
该文章指出，混合人工智能能更有效应对农业合成生物学的复杂挑战，在减少作物工程试错、指导gRNA设计、识别关键调控因子等方面优于传统数据驱动方法，通过整合知识图谱与大型语言模型提升数据分析和假设生成效率，助力优化作物改良策略、开发SMART作物；混合AI全面发挥潜力需解决数据标准化、实验验证成本高、技术整合松散等问题。
• 精准农业中提升作物产量预测精度的核心技术：深度学习、机器学习和遥感技术
本文系统梳理了遥感技术与机器学习在产量预测中的应用现状、实践案例、现存挑战与未来方向，为精准农业领域的研究与实践提供了全面参考。
本文系统梳理大语言模型在农业智能中的技术路径、应用场景与未来方向，为农业科技人员提供一份实用指南。
• 基于交互式机器学习的气孔形态表型分析：准确性与效率的综合评估
该研究评估了基于U-Net的交互式机器学习软件RootPainter在气孔形态表型分析中的适用性，通过校正注释让非ML专业人员高效分割不同植物物种、放大倍数和印记方法的气孔图像。
新观点/新技术
• 应对复杂农业挑战：利用微生物解决方案实现可持续增长与抗逆性
面对气候变化、土壤盐渍化及人口增长带来的农业挑战，植物根际促生细菌的无细胞上清液展现出提升作物抗逆性、促进生长的潜力，实验室中其在缓解盐胁迫、抗病等方面效果显著。
• 农田干旱监测新突破：结合SIF与PAM荧光技术的精准方案
SIF与PAM是两种不同尺度的叶绿素荧光测量技术，有很强的互补性。SIF 能够反映作物冠层尺度的光合信息，具有宏观监测的优势，可用于大面积作物生长状况的评估；而 PAM 荧光仪则能精准测量叶片尺度的荧光参数，深入解析叶片光合系统的生理状态。
The Plant Journal与Plant Physiology的这两项研究，不仅在科学上揭示了光合调控的新机制，更以实践证明：WALZ这套“光合-荧光-质子梯度”测量组合，可以作为光合作用研究的“新范式工具包”。
• 胁迫诱导蛋白Lhcb8重塑拟南芥光系统II结构与功能，为光适应机制及作物改良提供新见解
本研究首次从结构-功能-进化多维度阐明了Lhcb8在PSII适应胁迫中的核心作用，揭示了植物通过“开关”Lhcb4与Lhcb8的表达，实现PSII在“高效捕获”（低光，Lhcb4主导）与“安全利用”（高光，Lhcb8主导）之间切换的动态策略。
生态环境/温室气体
该研究以荷兰两个农业圩田的排水渠为对象，通过浮箱法（GLA131-GGA温室气体分析仪，ABB）、气泡捕获法和涡度相关法（EC），测定了排水渠的CO₂、CH₄和 N₂O 排放，发现尽管排水渠仅占研究区域面积的 8%-19%，却贡献了 25%-33% 的景观尺度温室气体排放。
• 丛枝菌根真菌介导“先到多得”机制，揭秘无性系入侵植物种内竞争新规律
本研究首次揭示丛枝菌根真菌对入侵植物种内竞争的差异化调控机制，为入侵生态治理提供关键理论支撑。研究中利用WinRHIZO根系分析系统分析总根长、根分叉数等，并获取生物量，计算根冠比等。
• LSA-2050助力揭示温度和紫外辐射对浮水和沉水植物抗生素摄取和降解的相互作用影响
该研究以两种典型水生植物为对象，系统揭示了温度、UV辐射与植物形态类型对水体抗生素修复效能的调控机制，为优化气候适应性修复策略提供了重要依据。研究中，槐叶萍和粉绿狐尾藻光合作用活性相关的叶绿素荧光参数最小荧光(Fo)和最大荧光(Fm)、光系统II的最大光化学量子产率(Fv/Fm)、叶绿素浓度、类黄酮(AFlav)和花青素(AAnth)和氮平衡指数(NBI)均通过植物多酚叶绿素荧光仪LSA-2050测量完成。
花粉/种子技术
该研究聚焦 Henola、CFX-2、Canda、Joey 四种美国主流工业大麻品种，通过体视显微镜、复式显微镜及 Ampha Z32阻抗流式细胞术等技术，系统分析花部特征、花粉特性及异花授粉关联，为异花授粉防控提供了新方向。
• 生殖期冷胁迫下高粱的育性调控：花粉育性与雌性器官的作用辨析
本研究以冷耐受型高粱、冷敏感型高粱 及其正反交 F1 杂种为对象，通过气候室实验，打破了 “花粉育性是冷胁迫下高粱结实率下降的关键因素” 的传统认知，提出雌性花器官的冷敏感性可能更显著，这为理解生殖期耐冷机制提供了新视角。研究中花粉分析通过瑞士Amphasys的花粉活力分析仪进行。
• 高温干旱复合胁迫下产生的大豆绿色种子的叶绿素荧光、耗氧率及萌发特性
本研究通过整合生理学与无损监测技术，证实高温干旱复合胁迫导致的叶绿素滞留是大豆绿色种子低品质的核心成因。叶绿素荧光与单粒耗氧率可作为早期分选GS的有效指标，为种子质量控制提供关键技术支撑。
本研究通过对四个野生型欧洲榛子样本的系统分析，揭示了欧洲榛子花粉中蔗糖的关键作用：它不仅是维持花粉活力和萌发能力的“保护者”，更可能是榛子应对气候变化的重要策略。研究中，Ampha Z32花粉活力分析仪的精准“诊断”为本研究提供了技术支撑。它通过检测花粉在中频电场中的阻抗信号，精准区分 “可育”“异常”“不可育” 三类花粉，为脱水-再水化实验中的活力变化提供了量化证据。
• GhCAD37 介导的木质素生物合成调控对陆地棉纤维品质及花药活力的影响
本研究首次阐明了GhCAD37A/D在棉花多器官木质素合成中的功能，为解析纤维品质形成、育性调控及抗倒伏机制提供了新的视角和育种策略。
植物生理生态研究
• 植物生长调节剂影响绿花袋鼠爪茎尖冻存后恢复，呼吸速率可判断其再生潜力
本研究深化了对超低温保存后植物复苏生理过程的理解，强调了在复苏方案中精心选择和优化PGRs的重要性，并为评估再生成果提供了超越简单存活率的、更综合的指标体系。研究中，通过Q2呼吸仪测量单个茎尖呼吸速率，使用WinRHIZO Pro软件分析茎尖长度。
本研究以衰老绿萝叶片为材料，通过DUAL-PAM/F荧光仪同步测定叶绿素荧光和P700⁺吸收信号，发现衰老叶片在照光后稳态荧光（Fs）出现显著低于暗适应初始荧光（Fo）的“超淬灭”现象，且幅度与最大荧光（Fm）相当。本研究为理解叶片衰老过程中光合机构的应激调控提供了新视角。
该研究不仅提供了长期野外PAM系统安装的详细指南，还开发了专属R包“LongTermPAM”用于数据处理，并结合北欧针叶林的实测数据验证方法有效性，为相关领域研究提供了重要参考。
本文结合三篇最新研究成果，系统梳理叶绿素荧光技术在蓝藻BPV研究中的核心应用，揭示其如何从 “荧光信号”中解读BPV效率优化的底层逻辑。
The Plant Journal与Plant Physiology发表的两项研究，分别从色素功能和膜蛋白调控两个维度，揭示了植物光合系统优化的新机制，为作物光合效率改良提供了关键靶点。
• DUAL-KLAS-NIR│C3植物向日葵中PSI循环电子传递的调控机制
本研究以C3植物向日葵为实验材料，首次明确PSI-CET受PQ和Fd氧化还原状态双重调控，且与pmf利用速率紧密耦合，为解析光合电子传递的动态调节提供了关键证据。
• Plant Physiology：无类囊体膜蓝藻的VIPP1蛋白促进拟南芥中类囊体的形成
本研究以无类囊体的古老蓝细菌Gloeobacter(粘球菌)为对象，揭示了其VIPP1蛋白(GviVIPP1)及其C端尾巴(Vc 结构域)在类囊体形成中的核心功能，为理解光合膜的进化与膜重塑机制提供了新视角。本研究中拟南芥PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光合效率(Y(II))相关的叶绿素荧光参数通过叶绿素荧光成像系统MAXI-IMAGING-PAM测量完成。
• GFS-3000│四篇顶刊连发揭示植物“碳-水调控”的隐藏机制
这四篇论文看似聚焦不同环境因子（高温、VPD、光质），实则用同一套“在线稳定同位素+GFS-3000气体交换”技术，揭示了一个共同主题：叶片内部CO₂与H₂O的耦合/解耦，远比传统模型复杂。
• Plant Physiology：无类囊体膜蓝藻的VIPP1蛋白促进拟南芥中类囊体的形成
本研究以无类囊体的古老蓝细菌Gloeobacter(粘球菌)为对象，揭示了其VIPP1蛋白(GviVIPP1)及其C端尾巴(Vc 结构域)在类囊体形成中的核心功能，为理解光合膜的进化与膜重塑机制提供了新视角。本研究中拟南芥PSII最大光化学效率(Fv/Fm)、实际光合效率(Y(II))相关的叶绿素荧光参数通过叶绿素荧光成像系统MAXI-IMAGING-PAM测量完成。
• DUAL-KLAS-NIR│C3植物向日葵中PSI循环电子传递的调控机制
本研究以C3植物向日葵为实验材料，首次明确PSI-CET受PQ和Fd氧化还原状态双重调控，且与pmf利用速率紧密耦合，为解析光合电子传递的动态调节提供了关键证据。研究中，向日葵叶片光合作用相关的气体交换参数，PSII叶绿素荧光参数，PSI(P700)，质体蓝素PC，铁氧还蛋白Fd氧化还原通过光合仪和四通道动态LED阵列近红外光谱仪DUAL-KLAS-NIR联用系统测量完成。
• PSII光抑制作为一种保护策略在环境胁迫下通过抑制PSII活性维持PSI氧化态
本研究首次在野生型植物中证实，环境胁迫诱导的PSII光抑制通过限制电子流向PSI，促进P700氧化态积累，从而保护PSI免受光抑制损伤，该机制在低温胁迫和波动光胁迫下均成立，且PSI光抑制敏感性与PSII最大量子产率(Fv/Fm)呈显著负相关。
其他
• CytoSub | 英吉利海峡东部沿海中的多尺度浮游植物动力学高频观测
本文利用高频自动流式细胞仪（CytoSub）在2021和2022年春季和夏季进行了长时间序列观测。通过高频率（每2小时）连续观测，首次系统刻画了东英吉利海峡浮游植物群落在小时、日、周等时间尺度上的动态变化。捕捉并分析了4种极端事件对浮游植物群落的快速影响。验证了自动流式细胞仪CytoSub与固定平台结合在复杂海岸带生态系统中的可行性与价值。
• 光谱慧眼识病毒：RGB与高光谱成像技术解锁辣椒番茄斑萎病毒（TSWV）感染检测
成像技术可有效检测和量化番茄斑萎病毒感染，可替代传统人工评估方法，建议结合RGB、高光谱和生物测定技术研究植物病害。高光谱技术中，430-470nm波段反射率和NDVI值可作为番茄斑萎病毒感染的有效指标。
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