受控条件下的植物生长设施让改变影响植物生长气候条件成为可能（例如湿度、温度和光照），从而可以更好地了解植物对非生物和生物胁迫的反应。尽管世界范围内已经建立了数个高通量表型分析设施，但需要进一步开发可定制的更微型经济的表型系统以满足特定需求。


(A)Phenocave安装在生物气候室中，安装了两个成像传感器，一个DSLR Canon EOS 和一个多光谱 MicaSense Altum；(B)示意图Phenocave模型。灰色箭头表示XY坐标上的移动。

因此，本研究的主要目标是为受控生长设施开发一种名为“Phenocave”的经济实惠、独立和自动化的表型分析系统。该系统可以配备消费级数码相机和多光谱相机，用于从顶视图进行成像。相机安装在带有两个线性模组的龙门架上，可实现XY方向的运动，从而能够对Phenocave整个区域进行成像。

此类系统的构建蓝图被提出，同时使用小麦和甜菜作为模型植物的两个案例研究进行评估。小麦植株在不同的发育阶段采用不同的灌溉方式或氮处理，影响其生物量积累和生长速度，在不同时间点观察到常规测量和数字生物量之间存在显着相关性。收获后的谷物蛋白质含量和组成分析与之前的研究结果一致。


部分Phenocave的红-绿-蓝(RGB)未处理图像。处于不同生长阶段的春小麦植株：（A）幼苗，（B）分蘖，（C）茎伸长，（D）孕穗，（E）抽穗和（F）籽粒灌浆。

甜菜研究的结果表明，发芽前的种子处理会影响发芽率。Phenocave能够在受控条件下对植物进行自动表型分析，同时本研究的方法和结果将方便其他人构建具有适合其定制需求的类似系统。

来源：MDPI.Phenocave: An Automated, Standalone, and Affordable Phenotyping System for Controlled Growth Conditions.by Fernanda Leiva ,Pernilla Vallenback ,Tobias Ekblad, Eva Johansson and Aakash Chawade
https://doi.org/10.3390/plants10091817