热成像仪育种过程分析

北检院检测中心  |  完成测试:次  |  2026-07-04  

本检测详细阐述了热成像技术在作物育种领域的创新应用与分析过程。热成像仪通过非接触式测量植物体表温度分布,为育种家提供了表型分析的新维度。本检测系统性地介绍了热成像育种分析的核心检测项目、覆盖的生理与病理范围、具体实施方法以及关键仪器设备,旨在为高效、精准的现代育种工作提供技术参考。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

叶片温度分布:监测作物叶片表面的温度场,识别因蒸腾作用差异导致的温度不均。

冠层温度:测量整个植物冠层的平均温度,用于评估群体水分状况和生长活力。

气孔导度间接评估:通过叶片温度与环境温度的差值,间接推断气孔开闭程度与蒸腾速率。

干旱胁迫响应:检测在水分胁迫下,植株体温的异常升高,以筛选抗旱基因型。

耐寒性鉴定:在低温环境下,通过体温变化评估作物组织抗冻伤能力与冷适应特性。

病害早期预警:识别因真菌或细菌感染引起的局部组织温度异常(通常升高)。

根系活动关联分析:通过地上部温度响应,间接推断根系吸水功能与健康状况。

光合效率辅助评价:结合其他参数,分析温度与光合作用强度的相关性,筛选高光效材料。

品种水分利用效率:在相同环境条件下,比较不同品种维持较低体温的能力,表征其水分利用效率。

灌溉需求诊断:通过大田热成像扫描,精准定位需灌溉区域,指导精准农业实践。

检测范围

幼苗活力筛选:在育种早期阶段,对大量幼苗进行快速活力与均一性筛查。

成株期抗逆性鉴定:针对成熟期作物,系统评估其对干旱、高温、盐碱等逆境的耐受性。

生殖生长期监测:监测开花、灌浆等关键生殖阶段的热信号变化,评估生殖器官发育状况。

局部病害感染区:精确探测叶斑病、枯萎病等病原侵染初期形成的微小热异常区域。

维管束病害诊断:检测因维管束堵塞(如青枯病)导致的水分运输受阻引起的冠层温度升高。

根系胁迫地上部表现:通过地上部热成像,反演根系遭受的病虫害、干旱或土壤压实等胁迫。

品种比较试验田:在大田品种比较试验中,无损、快速获取各品系的热表型数据。

高通量表型平台:集成于移动平台或无人机,实现大规模育种材料的高通量热表型采集。

种子萌发过程:监测种子在萌发过程中的热量释放模式,评估种子活力与萌发均匀度。

采后生理研究:应用于果实、块茎等繁殖器官的采后生理变化与贮藏特性研究。

检测方法

定点静态观测法:将热成像仪固定于三脚架,对特定样本或小区进行持续定时观测。

:将热成像仪搭载于田间轨道车或手持移动杆,进行行间或样带扫描。

<强无人机航空遥感法:利用无人机搭载热成像相机进行大面积、低空航拍,获取田块级热力图。

<强时间序列分析法:在不同日间时段(如正午)或不同生育期重复拍摄,分析热特征的动态变化。

<强胁迫处理对照法:对对照组和处理组(如停止灌溉)进行同步热成像,量化胁迫响应差异。

<强多光谱数据融合法:将热红外图像与可见光、多光谱图像融合,进行多维度表型解析。

<强温度校准与校正法:使用黑体辐射源进行现场校准,并校正环境辐射、距离、大气等因素的影响。

<强区域兴趣点提取法:在热图像上划定特定区域(如单叶、冠层),提取其平均温度、温差等统计值。

<强基因型-表型关联分析:将获取的热表型数据与基因型数据进行关联,定位相关性状的QTL位点。

<强机器学习分类法:利用机器学习算法对热图像进行自动分类,识别健康与胁迫植株或不同品种。

检测仪器设备

<强手持式热成像仪:便携灵活,适用于田间小规模样本的近距离精细观测与诊断。

<强机载多光谱热像仪:专为无人机设计,可同时获取热红外及多个波段的光谱信息。

<强固定式在线监测系统:安装在田间固定位置,实现对特定区域的长期连续自动监测。

<强高分辨率科研级热像仪:具有高 thermal sensitivity 和空间分辨率,适用于精密生理研究。

<强大视场角镜头:配合热像仪使用,满足对大范围冠层或群体进行单次拍摄的需求。

<强黑体辐射校准源:用于现场校准热成像仪,确保温度测量数据的绝对准确性与可比性。

<强数据采集与处理软件:专用软件用于控制拍摄、实时预览、图像分析及温度数据导出。

<强无人机飞行平台:提供稳定的空中搭载平台,实现自动化、标准化的航空热成像数据采集。

<强大容量存储设备:用于存储海量的高分辨率热成像视频和图像原始数据。

<强大阳辐射及气象站:同步记录光照、气温、湿度、风速等环境参数,用于数据分析时的环境校正。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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