高光譜成像技術(shù)在藻類(lèi)表型研究中的應用

藻類(lèi)作為水體中最重要的初級生產(chǎn)者，對整個(gè)生態(tài)系統乃至地球圈的穩定都起著(zhù)極為重要的作用。因此，對藻類(lèi)的研究一直是生物學(xué)和生態(tài)學(xué)中非常重要的熱點(diǎn)。目前藻類(lèi)表型組學(xué)研究發(fā)展速度極為迅猛。藻類(lèi)表型組學(xué)一方面是藻類(lèi)基因組學(xué)的補充與驗證，解釋基因組和環(huán)境因素對植物表型的復雜作用及中間的變化過(guò)程；另一方面可以用于經(jīng)濟藻類(lèi)的抗逆生理研究和遺傳育種，獲取更優(yōu)良的經(jīng)濟藻種；還可以用于水華、赤潮的發(fā)生機理研究。

易科泰公司長(cháng)期致力于農業(yè)-生態(tài)-健康領(lǐng)域，整合技術(shù)資源，且自主研發(fā)生產(chǎn)了AlgaTech^®高通量藻類(lèi)表型分析平臺，為藻類(lèi)生物質(zhì)能源及高通量表型研究領(lǐng)域提供全面解決方案，包括藻類(lèi)葉綠素熒光與光合作用測量、藻類(lèi)葉綠素熒光成像分析、藻類(lèi)培養與在線(xiàn)監測及高通量藻類(lèi)表型分析等。

應用案例1：

綠藻是一類(lèi)光合自養生物，廣泛分布于淡水和海水環(huán)境中，是水生生態(tài)系統中初級生產(chǎn)者的重要組成部分。其中一些綠藻種類(lèi)能夠適應環(huán)境，如高鹽度、高輻射或低溫條件等。奧地利研究學(xué)者利用400-900nm高光譜顯微成像技術(shù)對幾種雪藻和氣生綠藻進(jìn)行了高強度光照適應性研究，結果發(fā)現，雪藻中的Chlamydomonas nivalis 和 Chlainomonas sp.品種的細胞光譜在400-550納米波段顯示出高吸收，這與次級類(lèi)胡蘿卜素（如蝦青素）的已知吸收特性相一致；氣生綠藻則在細胞水分喪失后，顯示出400-500nm波段的吸收增加，這可能是一種生態(tài)相關(guān)的光保護機制。

高光譜成像技術(shù)不僅可以區分混合樣本中的不同藻類(lèi)物種，研究藻類(lèi)或浮游植物的動(dòng)態(tài)光譜變化，還可以用于區分由不同色素（如蝦青素、葉綠素）產(chǎn)生的信號，高光譜顯微成像技術(shù)揭示了活體單細胞藻類(lèi)的光譜特性，這對于理解藻類(lèi)在應對高輻射和其他脅迫方面的生態(tài)學(xué)具有潛在的應用價(jià)值。

應用案例2：

中國海洋大學(xué)藻類(lèi)遺傳學(xué)與育種研究團隊使用AlgaTech®高通量表型分析平臺的VNIR高光譜成像模塊對條斑紫菜的四種重要光合色素含量（藻紅蛋白（PE）、藻藍蛋白（PC）、別藻藍蛋白（APC）和葉綠素a（Chla））進(jìn)行了定量分析，展現了AlgaTech®高通量藻類(lèi)表型分析平臺在藻類(lèi)表型研究中的巨大潛力。

參考文獻：[1] Holzinger, Andreas, Michael C. Allen, and Dimitri D. Deheyn. "Hyperspectral imaging of snow algae and green algae from aeroterrestrial habitats." Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 162 (2016): 412-420.

[2] Che, Shuai, et al. "Quantification of photosynthetic pigments in Neopyropia yezoensis using Hyperspectral imagery." Plant Phenomics 5 (2023): 0012.

易科泰生態(tài)技術(shù)公司提供藻類(lèi)生物質(zhì)能源研究及高通量表型研究技術(shù)全面解決方案，包括藻類(lèi)葉綠素熒光與光合作用測量、藻類(lèi)葉綠素熒光成像分析、藻類(lèi)培養與在線(xiàn)監測及AlgaTech高通量藻類(lèi)表型分析等。