植物根系表型技术在育种、植物保护和其他植物科学研究项目中发挥着重要作用。根系表型研究人员迫切需要低成本、原位、对根系无破坏、适合天然土壤环境的技术。最近开发的许多根表型分析方法，如 minirhizotron、X-CT 和 MRI 扫描仪，在观察植物根部方面具有独特的优势，但它们也存在缺点，无法同时满足所有关键要求。这项研究的重点是开发一种名为 MISIRoot 的新型植物根系表型分析机器人，该机器人侵入性极小，可在天然土壤中原位工作。MISIRoot系统主要由工业级机械臂、带照明的微型摄像头、花盆架平台、以及用于根识别和特征提取的图像处理软件。MISIRoot 可以在对根部干扰最小的情况下获取土壤中根部的高分辨率彩色图像，并以 0.1 毫米的精度测量根部的三维 (3D) 结构。在测试中，用 MISIRoot 在 V3、V4 和 V5 生长阶段测量了水分充足和干旱胁迫组的玉米植物。系统成功获取了根的 RGB 彩色图像和包含检测到的根位置的 3D 点云数据。


用 MISIRoot 测量的植物和未测量的植物（对照）与来自高光谱成像设备的结果（参考）仔细比较。两组植物在不同的生长阶段没有发现显着差异。MISIRoot 可以在对根部干扰最小的情况下获取土壤中根部的高分辨率彩色图像，并以 0.1 毫米的精度测量根部的三维 (3D) 结构。在测试中，用 MISIRoot 在 V3、V4 和 V5 生长阶段测量了水分充足和干旱胁迫组的玉米植物。系统成功获取了根的 RGB 彩色图像和包含检测到的根位置的 3D 点云数据。用 MISIRoot 测量的植物和未测量的植物（对照）与来自高光谱成像设备的结果（参考）仔细比较。两组植物在不同的生长阶段没有发现显着差异。MISIRoot 可以在对根部干扰最小的情况下获取土壤中根部的高分辨率彩色图像，并以 0.1 毫米的精度测量根部的三维 (3D) 结构。

在测试中，用 MISIRoot 在 V3、V4 和 V5 生长阶段测量了水分充足和干旱胁迫组的玉米植物。系统成功获取了根的 RGB 彩色图像和包含检测到的根位置的 3D 点云数据。用 MISIRoot 测量的植物和未测量的植物（对照）与来自高光谱成像设备的结果（参考）仔细比较。两组植物在不同的生长阶段没有发现显着差异。系统成功获取了根的 RGB 彩色图像和包含检测到的根位置的 3D 点云数据。用 MISIRoot 测量的植物和未测量的植物（对照）与来自高光谱成像设备的结果（参考）仔细比较。


两组植物在不同的生长阶段没有发现显着差异。系统成功获取了根的 RGB 彩色图像和包含检测到的根位置的 3D 点云数据。用 MISIRoot 测量的植物和未测量的植物（对照）与来自高光谱成像设备的结果（参考）仔细比较。两组植物在不同的生长阶段没有发现显着差异。

来源：MISIRoot: A Robotic Minimum Invasion in Situ Imaging System for Plant Root Phenotyping.Zhihang Song, Wei Qiu, Jian Jin
https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-25184/v1