基于微型CT的水稻分蘖性状无损提取技术研究

项目名称： 基于微型CT的水稻分蘖性状无损提取技术研究

项目编号： No.31200274

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 微生物学、植物学

项目作者： 杨万能

作者单位： 华中农业大学

项目金额： 26万元

中文摘要： 针对水稻栽培和遗传育种研究中无损提取分蘖性状参数的不断扩展，以及分蘖性状高通量提取的实际需求，在原有研究积累的工作基础上，本申请项目提出一种基于X射线微型CT的水稻分蘖性状无损提取技术。本技术基于Micro-CT扫描成像系统，在结合图像处理算法和CT加速算法的基础上拟解决水稻分蘖内部不同器官识别、分蘖性状参数精准提取和快速提取问题。本技术提取性状参数主要包括水稻分蘖数、平均分蘖角度、平均茎粗（面积）、平均茎壁厚（面积）、主茎茎粗（面积）、主茎壁厚（面积）。本技术克服传统分蘖性状测量方法存在的缺陷，为水稻栽培研究和遗传育种研究提供一种高通量、无损、精准的水稻分蘖性状提取手段。此外，本技术易于与现有植物表型无损提取技术（可见光、近红外、红外成像技术等等）相集成，为水稻农艺学家和育种学家提供更为全面的表型性状信息。

中文关键词： 水稻分蘖；无损提取；微型CT；植物表型组学；高通量

英文摘要： With the development of research on the rice cultivation and genetic breeding, the high-throughput measurement of phenotypic traits for rice tillers is imperative. Based on the previous research basis, a nondestructive extraction technology for rice tillers is proposed and equipped with microcomputed tomography. Combined with imaging processing algorithm of tiller phenotyping and accelerated algorithm of CT reconstruction, the key problems including the high-accuracy and high-efficiency of phenotypic traits for rice tillers are being to solved with micro-CT system. In the project, the extraction phenotypic traits include the rice tiller number, the average tiller angle, the average stem diameter (area), the average stem wall thickness (area), the main stem diameter (area), and the main stem wall thickness (area). Thus, over the traditional measurement, the technology provides a high-throughput, non-destructive and precise measurement of phenotypic traits for rice tillers. Moreover, other imaging technologies, such as color imaging, near-infrared imaging, and far-infrared imaging could be incorporated into the CT imaging system, provide more comprehensive phenotypic traits for rice agronomists and breeding scientists.

英文关键词： rice tiller；nondestructive extraction；micro-CT；plant phenomics；high-throughput