发展节水抗旱稻对于在“资源节约、环境友好”基础上保障粮食安全具有重大意义。受限于抗旱性状的复杂性和缺乏精准抗旱鉴定平台,基因组序列等大量生物信息的潜力无法得到有效挖掘和应用。发展水稻抗旱表型组学可为稻种资源抗旱性评价、基因发掘与利用提供新思路。通过简略介绍国内外作物表型平台的研发和应用,重点阐述节水抗旱稻表型组学平台的建设和应用。目前,该平台集成了可见光RGB成像、红外成像、高光谱成像和激光雷达成像共4种采集单元,可对水稻的抗旱性进行连续无损的图像采集和分析鉴定,是国内外进行水稻抗旱高通量表型研究和应用较为先进和全面的设施之一。

水稻冠层温度是指示水稻生理状态的重要指标,在水稻抗旱育种中具有重要意义.本试验利用红外热成像技术并结合多种田间环境传感器,对4个水稻材料的冠层温度进行了分析.结果表明:不同水稻材料的冠层温度存在显著差异,旱处理会造成水稻冠层温度显著升高,水旱处理的水稻冠层温度差出现的时间与水旱处理土壤水势差出现的时间一致.利用环境数据和距抽穗期天数对水旱处理下水稻冠层温度和冠层温度差进行多元线性回归建模,发现空气温度、土壤温度、光照强度对水稻冠层温度均有显著影响;而水旱土壤水势差、距抽穗期天数和空气湿度对水稻冠层温度差具有显著影响,决定系数均在0.80左右.本研究结果对运用高通量表型选择技术开展水稻抗旱育种具有一定的指导作用.