Fenotipizzazione basata su immagini ad alta produttività per determinare le risposte morfologiche e fisiologiche a stress singoli e combinati nella patata

Abbiamo progettato un protocollo di fenotipizzazione basato su immagini per determinare le risposte morfologiche e fisiologiche a trattamenti singoli e combinati di calore, siccità e ristagno idrico. Questo approccio ha permesso di identificare le risposte precoci, tardive e di recupero a livello di intero impianto, in particolare le parti fuori terra, e ha evidenziato la necessità di utilizzare più sensori di imaging.

Quindi, qui in PSI, utilizziamo i sistemi di fenotipizzazione PlantScreen, che sono soluzioni robotiche per la fenotipizzazione delle piante ad alto rendimento, e questi sistemi si basano sull'utilizzo di una gamma di moduli, moduli sia per la coltivazione che per la manipolazione delle piante, come unità automatizzate di irrigazione e pesatura, nonché moduli per l'imaging digitale automatizzato delle piante, e questo sia per le caratteristiche morfologiche strutturali delle piante che per i tratti fisiologici delle piante. Il vantaggio del protocollo applicato in questo studio è che stiamo utilizzando il sensore di imaging multiplo, comprese le dinamiche di crescita delle piante che misuriamo utilizzando l'imaging RGP e lo colleghiamo con le altre risposte fisiologiche, tra cui l'efficienza fotosintetica dall'imaging a fluorescenza della clorofilla, la valutazione della regolazione stomatica dalla temperatura della chioma mediante la misurazione dell'imaging termico, e anche gli indici di riflettanza delle foglie che misuriamo utilizzando l'imaging iperspettrale. I nostri risultati si concentrano sull'evidenziare come chiarire la risposta delle piante quando sono indotte a uno stress combinato rispetto al loro stress individuale, ed essere in grado di valutare la risposta precoce e tardiva agli stress e la successiva fase di recupero, e sottolineando la necessità di utilizzare più sensori di imaging per una comprensione integrativa e migliore del meccanismo alla base delle piante per le future condizioni di cambiamento climatico.