红外热像仪

热成像——对付干旱减产有绝招

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中国是一个严重缺水的国家,北方缺水尤其严重,而北方是中国玉米的主要种植区域。因此,中国的玉米生产面临非常严峻的干旱问题,遇到干旱严重的年份更是给中国的玉米产量带来巨大的损失。面对这一问题,选育能够抵御干旱胁迫的耐旱玉米品种无疑是解决这一问题的有效途径之一,而玉米耐旱性鉴定则是选育耐旱性品种的非常重要环节。植物气孔蒸腾是植物对水分吸收和运输的主要动力,消耗的水分可占总水分消耗的80%~90%以上,因此减少气孔蒸腾是植物控制失水和耐旱的关键。这种生物节水的方式在实现作物耐旱的同时又节约了水资源,从而达到了耐旱和节水的有效平衡,使作物能更加有效的抵御干旱灾害。
在正常情况下植物的叶片温度通过蒸腾失水来维持相对的稳定性,一旦遇到外界胁迫如干旱的影响,叶温的变化将被用来监测诊断植株的受胁迫情况。在缺水的条件下,一般气孔行为的改变会直接反映在一些生理指标如气孔导度、蒸腾强度等的改变上,由于水分吸收跟不上水分的蒸腾,因此气孔为了维持植物体内的水分平衡将会趋于关闭,而蒸腾强度的改变通常决定叶片表面热量损失的程度大小,继而导致叶温的变化。
如何完成叶温变化与抗旱性之间的研究,桥梁和纽带便是红外热成像。日益灵敏的远红外热成像系统为广大科研人员研究叶片表面的气孔变化及其动态的高分辨率研究提供了可行性,热成像测量校正得到的气孔导度与用常规的气孔计得到的气孔导度表现出了较好的相关性。最近,远红外热成像已被认为是一种非接触。高通量的大规模筛选突变体植株的有利工具。
通过一系列的实验得出结论。遭受干旱胁迫时,玉米苗期叶片温度变化可以显著地反映玉米苗期的抗旱性,叶温差可以作为玉米苗期耐旱性初步筛选的一个指标,将远红外热成像技术运用于玉米耐旱育种存在着可行性。考虑到耐旱的复杂性,提出将远红外热成像技术作为玉米耐旱育种的一种辅助手段,其育种过程将会更加快速高效。
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