種子及種苗形態(tài)結(jié)構(gòu)、活力、適合度、抗逆性、脅迫敏感性、生理生化指標(biāo)等是作物種質(zhì)資源品質(zhì)監(jiān)測評估的重要指標(biāo)體系，其中種子活力是種子發(fā)芽和出苗率、幼苗生長的潛勢、植株抗逆能力和生產(chǎn)潛力的總和（發(fā)芽和出苗期間的活性水平與行為），是種子品質(zhì)的重要指標(biāo)，具體包括吸漲后旺盛的代謝強(qiáng)度、出苗能力、抗逆性、發(fā)芽速度及同步性、幼苗發(fā)育與產(chǎn)量潛力。種子活力是植物的重要表型特征，傳統(tǒng)檢測方法包括低溫測試（cold test）、高溫加速衰老測試（accelerated aging test）、幼苗生長測定等。
PhenoTron®-HSI種質(zhì)資源高光譜成像分析系統(tǒng)，是易科泰公司推出的可用于種質(zhì)資源檢測鑒定、種子活力檢測、種質(zhì)資源表型性狀監(jiān)測評估的高光譜成像分析系統(tǒng)，具備快速、非損傷、高通量特點(diǎn)。可應(yīng)用于種子、幼苗及根系等種質(zhì)資源表型性狀成像分析、葉綠素?zé)晒獬上駲z測、次級代謝產(chǎn)物熒光成像分析、種子活力檢測、成分含量分析、種質(zhì)資源性狀監(jiān)測評估等，還可應(yīng)用于雜質(zhì)檢測、病原體檢測、成分檢測、種質(zhì)資源數(shù)字化、種苗（包括根系）成像分析、遺傳育種性狀檢測與抗性篩選等。 
左圖：PhenoTron®-HSI高光譜成像分析系統(tǒng)；右圖：綠豆萌發(fā)高光譜成像分析
產(chǎn)品特點(diǎn)：
üPTS技術(shù)，集樣品自動傳送、無線控制、同步掃描成像分析、環(huán)境光屏蔽等功能于一體
ü雙重控制：嵌入式操作系統(tǒng)+PC端GUI軟件，無線控制平臺運(yùn)行
ü組合命令：支持自定義Protocols，可設(shè)置10條以上命令，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)自動運(yùn)行
ü內(nèi)置溫濕度、光照度傳感器、時(shí)鐘，實(shí)時(shí)反饋環(huán)境參數(shù)，可一鍵同步電腦時(shí)間
ü集高光譜成像分析技術(shù)、高光譜熒光成像分析技術(shù)于一體，全面分析種質(zhì)資源光譜指紋、生理生化組成（蛋白質(zhì)、脂肪含量等）、種子活力等
ü可選配Thermo-RGB紅外熱成像分析，用于種質(zhì)資源綜合檢測、種子萌發(fā)散熱測量（反應(yīng)種子代謝強(qiáng)度等）及種苗氣孔動態(tài)分析等
ü可選配紫外光激發(fā)生物熒光成像模塊，進(jìn)行紫外光激發(fā)葉綠素?zé)晒獬上窈虰GF（藍(lán)綠熒光）成像分析，高通量、高靈敏度檢測種苗活力、光合效率及抗逆性，種質(zhì)資源生理功能數(shù)字化數(shù)據(jù)庫建設(shè)等
上圖為彩色玉米及UV-MCF熒光成像，下圖為發(fā)芽土豆熒光光譜
技術(shù)指標(biāo)：
ü平臺高度規(guī)格：標(biāo)配400mm，可定制
ü有效掃描尺寸：≥300×300mm，可定制
ü移動速度：2-40mm/s，可調(diào)，精度：1mm
ü主機(jī)箱：內(nèi)置10寸觸控屏，嵌入式操作系統(tǒng)，全波段對稱光源，角度、高度可調(diào)，集開關(guān)控制、平臺控制、雜散光隔離于一體，確保光場均一、穩(wěn)定的測量環(huán)境
ü成像傳感器選配：
型號 | PhenoTron-FX10 | PhenoTron-FX10/17 | PhenoTron-sCMOS | PhenoTron-SWIR |
波段范圍 | 400-1000nm | 400-1700nm | 400-1000nm | 1000-2500nm |
光譜分辨率 | 5.5nm | 5.5nm / 8nm | 2.9nm | 12nm |
光譜通道 | 224（bin=2） | 224（bin=2）/ 224 | 946 | 288 |
空間像素 | 1024 | 1024 / 640 | 2184 | 384 |
信噪比 | 400:1 | 400:1 / 1000:1 | 170:1-680:1 | 1050:1 |
數(shù)值孔徑 | F/1.7 | F/1.7 | F/2.4 | F/2.0 |
幀頻 | 330FPS | 330FPS / 670FPS | 100FPS | 450FPS |
UV-MCF-M | 可選配 | 可選配 | 可選配 | 不可選配 |
üSpectrAPP®高光譜成像分析軟件：
a)可進(jìn)行偽彩色/灰度顯示、波段融合、ROI選區(qū)、光譜指數(shù)分析、光譜曲線繪制、光譜特征統(tǒng)計(jì)、直方圖統(tǒng)計(jì)、結(jié)果圖/表導(dǎo)出等；
b)可分析NDVI、PRI、DCNI、CRI、ARI、PSRI、NPQI、EVI、HI、WBI等數(shù)十種VIs參數(shù)，研究植物表型及結(jié)構(gòu)信息、生物及非生物脅迫、色素含量、理化性狀、種質(zhì)、中藥材及果實(shí)品種品質(zhì)等指標(biāo)；
üFluorVision?高光譜熒光成像分析軟件：
a)基本分析：具備偽彩色/灰度顯示、旋轉(zhuǎn)顯示、閾值掩膜、波段融合、手動/自動ROI分析、光譜曲線繪制、光譜平滑、光譜特征統(tǒng)計(jì)、路徑分析、圖/表導(dǎo)出等功能；
b)熒光參數(shù)分析：可分析F440、F520、F690、F740、F690/F740、F520/F690、F735/F700、F440/F520、F440/F690、F440/F740等多種熒光參數(shù)，支持?jǐn)U展；
c)形態(tài)參數(shù)分析：可分析色素或校準(zhǔn)面積、圓滑度（Circularity）、長寬比（Aspect ratio）、緊實(shí)度（Solidity）、圓度（Roundness）等；
從左至右依次為：FluorVision?軟件分析界面；BGF圖；葉綠素?zé)晒鈭D
應(yīng)用案例：
（1）綠豆種子豆象侵染檢測
豆象侵染綠豆種子的光譜成像：900-1700nm高光譜成像分析（左圖）；紅外熱成像圖（右圖）
（易科泰光譜成像實(shí)驗(yàn)室供圖）
（2）種苗早期生長階段表型分析
綠豆種苗早期生長階段葉綠素分布及健康性狀可視化表達(dá)（易科泰光譜成像實(shí)驗(yàn)室供圖）
（3）玉米種子活力檢測
左圖為微波熱處理種子和對照組（未處理）玉米種子短波紅外光譜；右圖為微波熱處理種子（老化處理）和正常玉米種子（未處理）分析結(jié)果，自上而下和第三排為正常種子、第二和第四排為微波熱處理種子。引自：Collins Wakholi, Lalit Mohan Kandpal, Hoonsoo Lee, Hyungjin Bae, Eunsoo Park, Moon S.Kim, Changyeun Mo, Wang-Hee Lee, Byoung- Kwan Cho, Rapid assessment of corn seed viability using short wave infrared line-scan hyperspectral imaging and chemometrics, Sensors and Actuators B: Chemical /10.1016/j.snb.2017.08.036
