一、產(chǎn)品介紹

植物根系分析儀是基于圖像識別技術(shù)，專業(yè)用于植物離體洗根后的根系分析，可以分析植物根系長度、直徑、表面積、體積、根尖數(shù)、分叉數(shù)、關(guān)節(jié)點、連接點數(shù)、交疊數(shù)、根瘤、盒維數(shù)等，也可測量針葉面積、體積、棉纖維粗細、長度等，廣泛適用于根系形態(tài)學及構(gòu)造研究。

植物根系分析儀可用于解決根系結(jié)構(gòu)和幾何參數(shù)難以獲取的問題，提升從業(yè)人員工作效率、減少人工成本，提供根系多參數(shù)快速分析方法，服務于植物科學研究。

二、功能特點

根系分析功能：

1、拓撲分析：能自動進行根系的拓撲分析，自動確定根的連接數(shù)、長度、體積等參數(shù)，可自動區(qū)分側(cè)根等級自動分析主根或任意一支側(cè)根的參數(shù)等，根系等級分為8級，使根系分析更加準確；

2、根瘤分析：可自動識別并分析根瘤體積在根系中的占比，以客觀確定根瘤數(shù)、根瘤表面積、根瘤表面積貢獻量、根瘤體積和根瘤體積貢獻量，可手動添加未識別的根瘤，也可刪除系統(tǒng)識別錯誤的根瘤，手動操作使數(shù)據(jù)更加準確；

3、連接分析：可分析準確分析根系內(nèi)各根段的角度關(guān)系；

4、分段測量：可通過直徑、投影面積、表面積、體積和長度進行根系分段和分檔，并可自定義進行分檔設(shè)置，自動測量各直徑段長度、投影面積、表面積、體積等，及其分布參數(shù)，并輸出數(shù)據(jù)直方圖，實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化

5、智能校正，結(jié)果更精準：可對根系進行合并分叉、刪除連接、合并根尖、斷開連接、毛刺去除、主根修正、側(cè)根修正、根粗修正等校正，可操作性強；

6、自動剔除雜點：通過設(shè)定像素值剔除雜點，凸顯目標根系輪廓；

7、自動標定：用戶輸入掃描像素后，軟件自動換算實際長度；

8、個性化顯示，觀察更輕松：支持對圖片分析的參數(shù)進行勾選設(shè)置，可用不同顏色顯示出根系的端點、關(guān)節(jié)點、連接線段、根瘤、主根、1-6級側(cè)根和低級側(cè)根，便于檢測中的直觀顯示與區(qū)分；

9、圖片二值化：調(diào)整圖片灰度對比，更好分割根系和調(diào)整背景，使分析結(jié)果更準確；

10、還原至初始圖片：可將分析或操作后的圖片還原為剛打開時的狀態(tài)；

11、目標區(qū)域分析：可手動選擇想要測定的目標區(qū)域，只對選定的目標區(qū)域進行分析，分析更加靈活，增加數(shù)據(jù)準確性。

一鍵分析多項參數(shù)：一鍵操作，精準獲取根總數(shù)、根尖數(shù)量、根總長、根平均直徑、根總投影面積、根總體積、R/G/B、RHS、總連接點數(shù)、端點、關(guān)節(jié)點、連接點數(shù)、分叉數(shù)、交疊數(shù)、盒維數(shù)等多項參數(shù)；

軟件加密、數(shù)據(jù)更安全：采用動態(tài)二維碼+密碼狗加密，登記具體使用單位的信息，防止加密狗的丟失；

大批量全自動分析：單次可批量分析100張以上圖片，自動保存分析結(jié)果，省時省力；

數(shù)據(jù)自動保存：可隨時暫停或繼續(xù)分析數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)進度自動保存；

數(shù)據(jù)導出表格化：將圖片或數(shù)據(jù)導出至指定文件夾，數(shù)據(jù)可導出Excle格式追加至指定文件夾下方；

自帶指尖耕耘手機app與云平臺：多平臺共享數(shù)據(jù)，可實時查看與導出；多平臺備份數(shù)據(jù)，永久保存不防丟失

三、技術(shù)參數(shù)

整體參數(shù)：

總根系長度范圍：0-10000mm

總根尖數(shù)量范圍：0-1000

投影面積范圍：0-200000mm2

表面積范圍：0-1000000mm2

體積范圍：0-2000000000mm3

根系平均直徑范圍：0-20mm

總交疊數(shù)量范圍：0-10000

側(cè)根分叉數(shù)量范圍：0-10000

拓撲分析參數(shù)（需要相對完整根系）：

各級根系長度范圍：0-10000mm

各級根平均直徑范圍：0-20mm

各級根連接數(shù)量范圍：0-100

各級根投影面積范圍：0-200000mm2

各級根表面積范圍：0-1000000mm2

各級根體積范圍：0-2000000000mm3

連接分析參數(shù)：

平均長度：各根段總的平均長度范圍：0-10000mm

平均角度：各根段總的平均角度范圍： 0-180度

平均投影面積:各根段的總平均投影面積范圍：0-200000mm2

平均表面積：各根段的總平均表面積范圍：0-1000000mm2

平均體積：各根段的總平均體積范圍：0-2000000000mm3

平均直徑：各根段的總平均直徑范圍：0-20mm

根瘤分析參數(shù)：

根瘤個數(shù)：根系上的根瘤數(shù)量范圍：0-1000

根瘤面積：總的根瘤的面積范圍：0-1000000mm2

根瘤面積貢獻量：根瘤在根系總表面積中的占比范圍：0-100%

根瘤體積：總的根瘤的體積范圍：0-2000000000mm3

根瘤體積貢獻量：根瘤根系總體積中的占比范圍：0-100%

相關(guān)論文信息：

https://www.nature.com/articles/s41477-023-01533-7

文獻引用：

托普根系表型分析系統(tǒng)GXY-A，在低氮條件下，與高氮相比，水稻植株的根系長度和面積都有所增加粳稻品種顯示出比秈稻品種更小的根系，對外部氮變化的敏感性較低通過下調(diào)粳稻中的RNR10，可以改善其根系結(jié)構(gòu)、NO??吸收能力以及地上部農(nóng)藝性狀，最終提高氮利用效率（NUE）和產(chǎn)量。

https://www.nature.com/articles/s41467-025-56752-7

文獻引用：

南京農(nóng)業(yè)大學鐘山青年研究員張思宇博士，牛津大學吉喆博士和南京農(nóng)業(yè)大學鐘山青年研究員焦武博士，使用托普云農(nóng)根系表型分析系統(tǒng)GXY-A進行了分析實驗，揭示了水稻中一個關(guān)鍵的轉(zhuǎn)錄因子OsWRKY23，對秈稻與粳稻氮肥利用效率差異的遺傳調(diào)控機制。為未來高產(chǎn)水稻品種的分子設(shè)計育種提供了新的靶點，通過優(yōu)化根系對氮素的響應和吸收，有望減少化肥使用，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

本研究中，研究人員使用托普云農(nóng)掃描儀對根系進行掃描，并將掃描得到的圖像在根系表型分析系統(tǒng)上進行了整個根系的分析，獲取根系總長度、面積和數(shù)量等關(guān)鍵參數(shù)，這為研究根系發(fā)育可塑性提供了可靠數(shù)據(jù)，有力推動研究進展，確保結(jié)果準確可靠，是本研究中不可或缺的重要工具。

更新時間：2025-05-08