高溫逆境下表型特徵分析技術應用於水稻耐性品系選拔 - 農業知識入口網

一、前言 水稻乃台灣栽種面積最廣的糧食作物，依氣候條件一年可栽植兩期作，其中第一 期作生育時期的溫度變化為低溫趨向高溫而第二期作則相反，由於兩期作氣候環境 的差異將影響水稻產量與品質。近年來水稻第一期作之抽穗至成熟期(5-7月)經常面臨 高溫危害，導致稔實率降低和白堊質粒比率增加，進而影響市售外觀品質，因此水稻 耐高溫品種之選育工作已成為水稻育種專家的重要工作目標。紅外線熱影像(infrared thermal imaging)乃藉由紅外線相機記錄受測物體之輻射熱，以偵測其表面溫度變化， 此技術為非破壞性檢測可應用於植物生理觀測等各項生理特徵之評估，諸如(1)苗圃 監測：紅外線熱影像可用於檢測種子和幼苗的活力、物理損傷、生理障礙以及評估種 子、幼苗與植物在苗圃和溫室內的生長過程；(2)灌溉調度：紅外線熱影像可與其他方 法學結合，以監測植物溫度與蒸散率瞭解植物氣孔導度和氣孔關閉情形，進而評估植 物對乾燥土壤的反應，以獲取作物水分逆境和灌溉調度；(3)逆境和病原體檢測：紅外 線熱影像可檢測作物在非生物逆境及病蟲害感染的反應，藉由可視化與分析感染和 未感染葉片之間的溫差，以診斷症狀發生前提供信息；(4)植物生物量和產量預測：利 用紅外線熱影像獲取作物水分逆境指數(crop water stress index, CWSI)，並可藉由指數 預測土壤水分，以開發作物生長模式預測生物量和產量；(5)成熟度評估：利用紅外線 熱影像分析農產品的蒸散作用與環境的相互關係，可評估作物成熟度進而確定最佳 收穫期。綜合上述研究可知，紅外線熱影像光譜之植物表型分析可作為農業應用的輔 助工具。