活体成像玉米水淹胁迫下的根系缺氧信号，“科辰星飞”让涝害表型筛查更直观

玉米对水涝胁迫极为敏感，尤其是苗期根系缺氧可导致整株生长停滞甚至死亡。然而，根系生长在土壤或基质中，传统的缺氧响应研究方法需要破坏性取样后检测缺氧标记基因的表达水平，既无法获得空间信息，也无法连续追踪同一株系的时序响应。

“科辰星飞”植物活体成像系统搭载了双波长减影算法，专门用于克服泥沙和基质的背景干扰。通过将缺氧响应启动子驱动的荧光素酶报告基因导入玉米，研究人员可在不拔根、不清洗的前提下，活体监测根系缺氧信号的时空动态。双波长减影技术能有效扣除泥沙的自发荧光和散射信号，只保留根系本身的LUC发光信息。

在一项玉米耐涝种质筛选中，科研人员使用“科辰星飞”对不同玉米自交系的水淹响应进行了连续5天的成像。结果发现，耐涝系在淹水处理24小时后根系即出现明显的缺氧响应LUC信号，信号主要分布于根尖和新发侧根；而涝敏感系的信号延迟至48小时才出现，且强度仅为耐涝系的1/5。这一差异与后续的乙烯积累量呈显著负相关，为耐涝机制研究提供了新的切入点。

“科辰星飞”的非破坏性、高抗背景干扰能力，使得根系表型的活体高通量筛查成为现实，大大加速了玉米耐涝育种进程。

原创作者：科辰星飞（北京）科技有限公司