(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210660858.5 (22)申请日 2022.06.10 (71)申请人 新疆农业大 学 地址 830052 新疆维吾尔自治区乌鲁 木齐 市沙依巴克区农大东路311号新疆农 业大学 (72)发明人 史勇　郭俊先　王磊　周军　黄华　 周伟　李龙杰　 (74)专利代理 机构 上海思真远达专利代理事务 所(特殊普通 合伙) 31481 专利代理师 解丽丽 (51)Int.Cl. G01N 21/64(2006.01) G01N 21/3563(2014.01) G01N 21/35(2014.01)G01N 21/84(2006.01) G01N 21/01(2006.01) (54)发明名称 一种盆栽植物高通 量表型检测装置 (57)摘要 本发明公开了一种盆栽植物高通量表型检 测装置， 包括一组圆弧皮带机和一组直皮带机， 所述圆弧皮带机与直皮带机组成环形输送装置， 所述环形输送装置的左侧设置有检测室， 环形输 送装置的右侧设置有补光室， 所述检测室的前侧 设置有水肥一体机， 检测室的左侧设置有控制 台， 所述检测室和补光室的前侧后侧壁上设置有 避让通道， 所述环形输送装置从避让通道中穿 过， 所述避让通道上安装有电动移门， 所述检测 室内设置有检测装置。 本发明通过提高盆栽植物 高通量表型检测装置的功能一体性， 大幅提升了 植物研究的效率， 同时结构简单， 灵活性高， 值得 推广。 权利要求书1页 说明书4页 附图6页 CN 114878536 A 2022.08.09 CN 114878536 A 1.一种盆栽植物高通量表型检测装置， 包括一组圆弧皮带机(4)和一组直皮带机(5)， 其特征在于： 所述圆弧皮带机(4)与直皮带机(5)组成环形输送装置， 所述环形输送装置的 左侧设置有检测室(3)， 环形输送装置的右侧设置有补光室(6)， 所述检测室(3)的前侧设置 有水肥一体机(2)， 检测室(3)的左侧设置有控制台(1)， 所述检测室(3)和补光室(6)的前侧 后侧壁上设置有避让通道， 所述环形输送装置从避让通道中穿过， 所述避让通道上安装有 电动移门(17)， 所述检测室(3)内设置有检测装置(19)， 所述检测装置(19)包括支架(21)， 所述支架(21)固定连接在底座(20)上， 所述支架(21)的末端转动连接有转轴(23)， 所述转 轴(23)与固定连接在支架(21)上的电机(22)驱动连接， 所述转轴(23)上固定连接有转动臂 (24)， 所述转动臂(24)上滑动连接有滑动臂(25)， 所述滑动臂(25)由水平丝杠驱动机构 (27)驱动平移， 所述滑动臂(25)上滑动连接有安装板(26)， 所述安装板(26)有竖直丝杠驱 动机构(28)驱动升降， 所述安装板(26)上设置有三维成像装置、 叶绿素荧光成像装置、 红外 光谱成像装置 。 2.根据权利要求1所述的一种盆栽植物高通量表型检测装置， 其特征在于： 所述水肥一 体机(2)包括支撑架(8)， 所述支撑架(8)顶部设置有控制箱(7)， 所述支撑架(8)底部设置有 进水口(10)、 进肥口(12)和水肥出口(11)， 所述进水口(10)、 进肥口(12)通过导管(9)与水 泵(14)的进液端相连， 所述水肥出口(11)通过导管(9)与水泵(14)的出液端相连， 所述水泵 (14)由水泵电机(13)驱动。 3.根据权利要求1所述的一种盆栽植物高通量表型检测装置， 其特征在于： 所述补光室 (6)包括箱体(15)， 所述箱体(15)的顶部均匀分布有一组补光灯管(16)。 4.根据权利要求1所述的一种盆栽植物高通量表型检测装置， 其特征在于： 所述三维成 像装置包括固定安装在安装板(26)外壁中心 位置的中心相机(29)、 上斜摄相机(30)和下斜 摄相机(31)。 5.根据权利要求4所述的一种盆栽植物高通量表型检测装置， 其特征在于： 所述中心相 机(29)、 上斜摄相机(3 0)和下斜摄相机(31)的两侧设置有补光 LED灯珠(32)。 6.根据权利要求1所述的一种盆栽植物高通量表型检测装置， 其特征在于： 所述叶绿素 荧光成像装置包括固定在安装板(26)外壁上的叶绿素荧光 成像仪(33)， 所述叶绿素荧光 成 像仪(33)的周围设置有一组叶绿素荧 光激发光源(34)。 7.根据权利要求1所述的一种盆栽植物高通量表型检测装置， 其特征在于： 所述红外光 谱成像装置包括固定连接在安装板(26)外壁上的红外光谱成像仪(35)， 所述红外光谱成像 仪(35)的周围设置有一组 红外光谱成像光源(3 6)。 8.根据权利要求1所述的一种盆栽植物高通量表型检测装置， 其特征在于： 所述检测室 (3)的前侧设置有导向架(18)。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114878536 A 2一种盆栽植物高通量表型检测装 置 技术领域 [0001]本发明涉及植物 表型检测技 术领域， 具体为 一种盆栽植物高通 量表型检测装置 。 背景技术 [0002]植物表型是受基因和环境因素决定或影响的,反映植物结构及组成、 植物生长发 育过程及结果的全部物理、 生理、 生化特征和性状。 在生物学和遗传育种 领域， 特别是作物 育种领域， 表型是指基因型和环 境决定的形状、 结构、 大小、 颜色等生物体的外在性状。 表型 组又是指某一生物的全部性状特征， 不仅仅局限于农艺性状， 还应更加关注植株所表现出 来的生理状态。 随着多数代表植物全基因组测序的结束， 科研人员越来越认识到植物表型 研究的重要性， 并将其提到的 “组学”的高度。 植物表型 组学是研究植物的生长、 表现和组成 的科学， 它的研究可以从小至核苷酸序列细胞， 大至组织、 器官种属群体的表型来研究分 析， 并且可以进一步整合到基因组学研究中； 而从系统生物学角度来看， 从基因组到转录 组、 蛋白质组、 代谢组以及表型 组， 表型组是各种组的表现形式。 因此， 植物表型组学的研究 将是涉及植物各个方面的研究领域。 [0003]植物表型参数的分析与育种息息相关。 传统的表型数据的获取主要是通过手工测 量和照相后软件分析进行。 手工测量可以获取植物直径、 叶长、 叶片数目等指标， 照相后软 件分析或通过叶面积仪可以获取植物的叶长、 叶宽、 叶面积、 叶倾角等指标。 这些测量都需 要花费大量时间， 测量结果准确性较低， 工作繁琐， 工作量大， 这些缺点大大限制了大规模 遗传育种筛选的效率。 此外， 国内采用的这些传统方法都只能获得植物表型的部 分指标， 优 良株型的选择等也只能依靠科研人员经验选择， 而每个人的选择标准不同， 甚至差异很大， 造成没有办法统计。 鉴于大量的植物表型组学数据， 表型信息的联用对功能基因组学 的研 究意义巨大， 必须要依托 准确科学的高通 量植物表型平台去完成工作。 [0004]随着自动化技术、 机器视觉技术和机器人技术在表型领域的应用， 高通量、 精准高 效的植物表型测定技术已得到日新月异的发展。 高通量植物表型平台是一种 未来化“精准 农业”技术， 它是遗传学、 传感器以及机器人的结合体。 它可被用于研发新的作物品种， 或提 高作物营养含量、 耐抗旱以及抗病 虫害的能力。 高通量植物表型平台技术可以采用多个传 感器测量植物的重要物理数据， 比如结构、 株高、 颜色、 体积、 枯萎程度、 鲜重、 花/果实的数 目等。 这些都属于表型特征， 也是植物遗传代码的物理表达。 科学家可以将这些数据与特定 植物的已知遗传数据对比,将基因型 ‑表型进行关联分析， 从而达 到高级遗传育种之目的。 [0005]为了提升植物表型检测效率， 研究人员大多使用盆栽植物进行检测。 然而， 目前现 有的盆栽植物高通量表型检测装置， 大多只能够进 行单纯的表型检测， 且往往结构复杂、 造 价高昂： 一方面， 单纯检测表型无法实现对变量的控制， 难以提高研究效率； 另一方面， 造价 制约了检测装置的推广应用。 因此， 亟需一种新型的盆栽植物高通量表型检测装置， 针对上 述缺陷做出改进。说　明　书 1/4 页 3 CN 114878536 A 3