PlantScreen-SC植物表現型分析測定システム（卓上）

PlantScreen-SCは高スループットPlantScreen植物表現型分析プラットフォームのMiniバージョン（Bench-top版すなわち卓上）であり、RGBイメージング、葉緑素蛍光などのイメージングセンサはコンパクトな箱体内に配置され、人工（自動コンベアの代わりに）を通じて植物サンプルを箱体内に置いてイメージング分析を行い、構造が簡単で、コンパクトで、設置が便利（一般実験室や温室でも設置使用可能）、高価格比（高価で複雑なコンベアシステムやXYZ三次元移動アームシステムを省略）、機能が全面的であるなどの利点がある。

PlantScreen-SC植物表現型イメージング分析プラットフォームは植物RGB可視光カラー3 Dイメージング分析技術、クロロフィル蛍光技術を備えている。実験室または温室作物の表現型イメージング分析研究に適しており、培養植物は手動でシステム内のサンプリングステージ（手動サンプリング）に置き、サンプリングステージは植物の異なる角度のイメージング分析のために360度回転することができる。植物、果実の異なる生育期の植物生育形態構造パラメータ、色分析、生育発育及び生理機能パラメータ、例えば葉身形態測定、生育速度、植物生育構造、葉緑素蛍光、光合成系運営メカニズム、色素組成、ストレスと抵抗性などを導き出すことができ、迅速、高効率、無損傷測定を実現して作物表現型と生理生態を分析し、それによって株行の優良と抵抗性の強い株系材料を選別し、作物育種プロセスを加速させ、遺伝グループ学、表現型グループ学、遺伝育種などの研究の重要な設備である。

主な機能特徴は以下の通り：

1）RGB 3 Dイメージング分析：頂部と側面の高解像度カラーイメージングを含み、360°回転プラットフォームを配置し、植物に対して3次元立体形態構造と色分析測定を行うことができ、植物、果実、種子などの形態構造と色分析と成長発育分析に用いることができ、大きさ（幅、長さ、面積など）、緊密度、対称性（偏心度、円度、重心などのパラメータ）、色分析（緑度指数、葉病斑、果実成熟過程、真菌感染過程分析、異なる色面積比率など）を含む。葉緑素蛍光監視モジュールを通じて、植物の光合成効率、適合度、生物と非生物ストレスの程度と感受性、及び植物の抗逆性（例えば抗病、抗干ばつなど）などをさらに測定分析することができる。

葉緑素蛍光モニタリングユニットは、無人自動モニタリング即時葉緑素蛍光Ft、光量子収量QY、Kautsky誘導効果、蛍光クエンチ、光応答曲線、及びOJIP高速蛍光動力学曲線などの測定プログラムプロトコルを通じて、植物の光合成効率、適合度、光エネルギー利用効率、ストレスと抵抗性などの生理的形質指標をモニタリングし、植物の生理的生態機能、植物ストレス生理研究と抵抗性スクリーニングに用いる。PAM（パルス変調技術）蛍光測定技術及びOJIP高速蛍光動力学測定技術などの先進的な葉緑素蛍光技術を集積した。F 0、Ft、Fm、Fm'、QY、QY _ Ln、QY _ Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RCなどを含む50以上の葉緑素蛍光パラメータを得ることができる。

2）環境因子モニタリング、温湿度と光合成有効放射などの環境因子の同期モニタリング

3）PlantScreen表現型ビッグデータ解析プラットフォーム

技術パラメータ：

1ホストシステム、

1.1インテリジェントLED冷白色光源

1.2温度、湿度及び光強度センサを内蔵し、環境因子を同期的に監視する

1.3 360度回転プラットフォーム

1.4 PlantScreenフォームサーバ、PlantScreenプログラム制御システム（Scheduler）

1.5 GUI（グラフィカルユーザーインタフェース）実験設定と制御、リアルタイムでシステムの運行状態を表示する

1.6マルチユーザー登録、個性化実験計画、管理、記憶、表示、分析をサポートする

1.7ネットワーク化（Network）：すべてのネットワークコンポーネントは1 GBit基準を満たし、メインルータはシステムイントラネットDHCPとルーティングサービスを提供し、またメーカーサーバーとリンクしてシステム診断、ソフトウェア更新などに使用することができる

1.8ホストシステム（Main computer）：Ryzen 5 3600プロセッサー、8 GB RAM、256 GB SSDソリッドステートハードディスク、6 TB RAID 5ストレージ、Windows 7 Proオペレーティングシステム、付属ディスプレイ。

2 RGB 3 Dイメージング解析：

2.1 5 MP CMOS RGBイメージングレンズ、センササイズ1/2」

2.2解像度2560 x 1920ピクセル、ピクセルサイズ2.2μm、フレームレート：14fps@5MP

2.3光学レンズ：8 mm SV 0814 H

2.4画像形成高さは不通高さ植物に適応するように調整可能

2.5上部と側面の2つの結像レンズと回転プラットフォーム（防除植物サンプル）を含み、各角度の結像測定分析ができる

2.6葉面積、周長、幅などの形態測定と成長分析、色分割分析などができる

3葉緑素蛍光モニタリング：

3.1 PAM（パルス変調技術）蛍光測定技術及びOJIP高速蛍光動力学測定技術などの先進的なクロロフィル蛍光技術を集積した

3.2 Protocols：即時葉緑素蛍光Ft、光量子収量QY、Kautsky誘導効果、2セットの蛍光クエンチ、3セットの光応答曲線、及びOJIP-testなどの10種類近くの測定プログラムプロトコル（protocols）を自動的に実行することができる

3.3測定パラメータは50個以上に達し、そのうちOJIP-testは1秒以内に複数の葉緑素蛍光データを測定記録し、ソフトウェアを通じてPI（Performance Index）など26個の葉緑素蛍光パラメータを計算した

3.3測定光0〜100%調整可能、パルス変調0.01〜0.09µmol.m−2.s−1、光化光10−1000µmol.m−2.s−1可調、飽和光パルス10−100%可調（3000µmol.m−2.s−1まで可）

3.4データ通信：USBまたはBluetooth

3.5操作キーとLCディスプレイ

4形態解析測定パラメータ：

4.1葉面積（leaf area）

4.2葉周長（leaf perimeter）

4.3偏心度（Eccentricity）

4.4円度（roundness）

4.5直径（circle diameter）

4.6平均葉幅指数（medium leaf width index）

4.7タイト密度（solidity/compactness）

4.8凸包面積（convex hull area）

4.9セントロイド（centroid）

4.10葉或いは果実の長さ、幅などの各種形態構造パラメータ

4.11*時系列解析による植物葉の果実成長率の分析

4.12成長期全体又は実験期葉面積の比較分析等

5色分割分析測定

5.1緑度指数等

5.2色別面積比率等

5.3植物適合度評価等のための色分割

5.4葉片或いは果実の色発育変化の分析など、もし実形態発育と色発育過程の変化など

5.5色クラスタリング分析

6葉緑素蛍光測定パラメータ

6.1測定パラメータはF 0、Ft、Fm、Fm’、QY、QY_Ln、QY_Dn、NPQ、Qp、Rfd、PAR、Area、Mo、Sm、PI、ABS/RCなど50以上の葉緑素蛍光パラメータ、及び3種類の光供給プログラムの光応答曲線、2種類の蛍光クエンチ曲線、OJIP曲線など

6.2.OJIP-test時間分解能は10µs（毎秒10万回）であり、OJIP曲線とF 0、Fj、Fi、Fm、Fv、Vj、Vi、Fm/F0、Fv/F0、Fv/Fm、Mo、Area、Fix Area、Sm、Ss、N、Phi_Po、Psi_o、Phi_Eo、Phi–Do、Phi_Pav、PI_Abs、ABS/RC、TRo/RC、ETo/RC、DIo/RCなど

6.3自動運転プロトコルを内蔵：Ft、QY、OJIP、NPQ 1、NPQ 2、LC 1、LC 2、LC 3など

6.4システムは自動モード、手動モードとサーバーモードの3種類の操作モードを備え、自動モードは設定されたプログラムを自動的に実行し、データは自動処理してデータベースに保存する、手動モードは手動でプログラムを起動する、サーバモードは、システムキャリブレーション、スナップショット、センサ検出、エラー報告などに使用される

7表現型分析ビッグデータプラットフォーム（サーバなど）

7.1表現型分析システム（Plant DATA Analyzer）、アプリケーションサーバ、データベースなど

7.2オンライン可視化（visualization）実験過程、結果などを表示する

構成：

ホストボックスシステム制御通信パッケージ、データ分析、サーバーなどを含む表現型分析ビッグデータプラットフォーム、システム制御、データ収集分析などに使用する、上部と側面の2つのRGBレンズ、回転植物サンプル棚を含む3次元RGBイメージングユニット、クロロフィル蛍光測定ユニット

産地：チェコ