WIWAM XY（PathoViewer）高通量植物表型成像平台介绍

PathoViewer高通量表型平台通用介绍
SMO构建WIWAM XY（Pathoviewer）平台介绍
WIWAM植物表型成像系统由比利时SMO公司与GHent大学VIB研究所研制生产，整合了LED植物只能培养、自动化控制系统、叶绿素荧光成像测量分析、植物热成像分析、植物近红外成像分析、植物高光谱分析、植物多光谱分析、植物CT断层扫描分析、自动条码识别管理、RGB真3D成像等多项先进技术，以优化的方式实现大量植物样品以优化的方式实现大量植物样品——从拟南芥、水稻、玉米到各种其它植物的生理生态与形态结构成像分析，用于高通量植物表型成像分析测量、植物胁迫响应成像分析测量、植物生长分析测量、生态毒理学研究、性状识别及植物生理生态分析研究等。
PathoViewer是一款高通量植物表型成像平台（属于WIWAM XY系列），使用了高分辨率图像在可控条件下对植物进行表型成像。该系统配备有6MP-16 bit的相机系统以及各种光学滤波轮，有广泛用途，例如测量叶绿素荧光、红色荧光蛋白、绿色荧光蛋白、自荧光、RGB改进花青素反射指数以及叶绿素指数等。系统为自动系统，用于测量植物或植物部分的生物或非生物胁迫。

Pathoviewer 特点
Pathoviewer组合了RGB, 叶绿素荧光、花青素、NIR和GFP/RFP图像处理，对生物和非生物胁迫的影响进行成像。这些相机也可为研究人员采集植物科学相关信息，另外还可对表型特征可视化。下文将对测量的最重要参数进行讨论。
FV/FM 
Pathoviewer能测量的最重要参数是Fv/FM值。该值通过叶绿素荧光获取，是指示测量植物光合性能的参数。荧光可用于测量PSII光合作用中的多种参数如线性电子流，CO₂同化以及变化。

 
根特大学应用微生物和表型组学应用实例 

技术
(i)PathoViewer（WIWAM XY高通量植物表型成像定制版）
PathoViewer是一款植物表型成像系统，用于高度可控环境中进行高清多光谱成像。6Mp-16 bit相机安装在直角坐标型机器人系统上，用于监控大量幼苗以小植株（15cm）生物胁迫效应(例如，真菌病害)和生物胁迫(如干旱)。基于高度自动化sensor-to-plant原理，疾病扩散或胁迫因子效应可在植物生长时进行追踪。另外，PathoViewer可进行小植株如浮萍Lemna minor或生长在多孔板中的部分进行成像，分辨率可达108m。
系统还整合了RGB成像、叶绿素荧光、花青素、NIR以及GFP/RFP成像，PathoViewer可以多种方式对生物、非生物胁迫进行成像。另外，可咨询在LAMP组织（或紧密协作单位）内的有图像处理经验的研究者，通过这些图像科学计算相关测量参数，从而获取现象可视化植物的解读。PathoViewer 安装在高度可控的环境中，可控环境参数包括温度、相对湿度以及照明光光谱特征(可达1000 8molm-2 s-1)。系统专门定制了自动浇水系统，用于植物浇水，同时可执行多个浇水方案。

 
(ii)真菌基因组编辑 
在LAMP，还进行表型组学以及基因编辑技术的组合研究，研究者可进行植物病害修饰或标记和有益菌研究，帮助我们以前所未有的分辨率揭示植物与微生物互作。基于同源重组技术和较先进基于Crispr技术的转化平台可在几种真菌上进行，如镰刀菌、曲霉以及枯菌。
(iii)生物分析和生物报告植物
PathoViewer还可高通量进扫描新型生物活性分子或具有除草剂或生物刺激素作用的新农业化学品。使用生物报告有机物如啤酒酵母（Saccharomyces cerevisiae，带人雌激素受体，浮萍Lemna minor以及拟南芥（Arabidopsis thaliana）

 
发表文章
1.At the scene of the crime: New insights into the role of weakly pathogenic members of the fusarium head blight disease complex
来自根特大学的科学家利用知名表型设备制造商SMO公司构建Pathoviewer高通量表型成像平台发表了题为At the scene of the crime: New insights into the role of weakly pathogenic members of the fusarium head blight disease complex的文章，该Pathoviewer系统整合了叶绿素荧光成像系统。

 
根特大学应用微生物和表型组学应用实例

2.Metabolomics Reveal Induction of ROS Production and Glycosylation Events in Wheat Upon Exposure to the Green Leaf Volatile Z-3-Hexenyl Acetate
来自比利时间的科学家发表了题为Metabolomics Reveal Induction of ROS Production and Glycosylation Events in Wheat Upon Exposure to the Green Leaf Volatile Z-3-Hexenyl Acetate的文章，文章将代谢研究与表型研究相结合。文章使用了定制的自动化多光谱成像系统Pathoviewer。该系统配有多光谱相机模块，用于小麦苗中自动测量Z-3-HAC的影响。依据制造商的说明对彩图以及 PSII (Fv/Fm)最大效率进行测量。要检测H2O2累积。

3.Phenotypic Variation of Botrytis cinerea Isolates Is Influenced by Spectral Light Quality
来自比利时的科学家利用SMO搭建的高通量植物表型光谱无损成像平台，用以检测草莓疾病，该平台基于可见关与近红外（NIR）波长范围内特点吸收、反射和荧光模式，可实时对多种植物生理性状进行成像。表型平台的核心部分包括一台 3CCD 6 Mp—16 bit的相机，安装在直角坐标机器人上（SMO构建），相机配有12个光谱干涉滤波轮。

This multispectral imaging platform was used daily to record the lesion development of inoculated leaf discs floating in 24-well plates (24 replicates per light quality treatment and Botrytis isolate) from the day of inoculation until 4 days post-inoculation (dpi).

4、Presence of the Weakly Pathogenic Fusarium poae in the Fusarium Head Blight Disease Complex Hampers Biocontrol and Chemical Control of the Virulent Fusarium graminearum Pathogen
来自VIB所的科学家利用SMO公司构建的高通量表型成像平台Pathoviewer，对离体小麦叶片和麦穗病害进展情况进行评估。该平台可对多种植物生理性状进行测量评估，时空分辨率很高，可达 6 µm。所配置的单色相机成像模块安装有滤波轮，可进行RGB、叶绿素荧光以及GFP荧光成像。这已经是利用该表型成像系统发表的系列文章之一。北京博普特科技有限公司是SMO公司系列植物表型成像系统中国区总代理，全面负责其系列产品在中国市场的推广、销售和售后服务。

 
5、Respiratory CO2 Combined With a Blend of Volatiles Emitted by Endophytic Serendipita Strains Strongly Stimulate Growth of Arabidopsis Implicating Auxin and Cytokinin Signaling
来自欧洲的科学家，利用SMO公司构建的WIWAM XY植物表型成像系统，发表了题为Respiratory CO2 Combined With a Blend of Volatiles Emitted by Endophytic Serendipita Strains Strongly Stimulate Growth of Arabidopsis Implicating Auxin and Cytokinin Signaling的文章。WIWAM XY作为一款通用的表型成像系统，已经广泛应用于各种小植物表型研究并发表了系列文章。文章就该系统有以下介绍： 

多光谱植物表型

实验中利用该系统进行了拟南芥中的花青素和叶绿素含量测量(指数AriIdx和ChlIdx)并测量了与PSII最大量子效率相关的叶绿素荧光参数。所有数据都由可控环境中的自动植物表型成像平台-WIWAM XY 系统 (SMO, Eeklo, Belgium) 生成，该系统配备了6-Mp 16-bit 3CCD 顶视相机，相机安装在直角坐标机器人上，用于高通量和高分辨率荧光和多光谱成像。

 
北京博普特科技有限公司是比利时SMO公司系列植物表型成像系统中国区总代理，全面负责其系列产品在中国市场的推广、销售和售后服务。