PLATAFORMA DE FENOTIPADO AUTOMÁTIZADA DE PLANTAS (E2P2)

Responsable: Juan Carlos del Pozo Benito - Profesor de Investigacion INIA
pozo@inia.es 910679176 / 910679126 ( Lab 178-180)

 

El CBGP cuenta con un nuevo sistema automático y robotizado para el fenotipado de plantas (parte aérea y sistema radicular) instalado en el espacio de invernadero del Laboratorio de Cultivo de Plantas del CBGP. Esta nueva infraestructura, denominada Enclosed Ecosystem Phenotyping Platform (E2P2), comprende tres módulos del invernadero y el pasillo entre ellos, en el que se encuentra instalada los equipos para medidas de par-ametros fenotípicos de las plantas. 

 

Esta plataforma de fenotipado automatizada de plantas E2P2 es versátil, pudiéndose usar en plantas modelo de poco porte como Arabidopsis thaliana o en cultivos de mayor porte como tomate o maíz, entre otras. Además, la plataforma funcionará en condiciones de seguridad biológica P1 de modo que pueden analizarse y fenotipar organismos (plantas y microorganismos) modificadas genéticamente  genéticamente (OMGs). 

 

El sistema de fenotipado robotizado de parte área y de raíces de plantas cuenta con los siguientes componentes y sistemas de control, y software asociados:

 

  1. Líneas de transporte motorizado de macetas, robustas, de alta calidad, con movimiento suave y de vibración reducida. Este sistema de líneas de transporte motorizado permite el transporte automático de plantas en macetas desde la zona de almacenamiento/cultivo de plantas en los dos módulos del invernadero a la estación de fenotipado (módulo oscuro de la plataforma instalado en pasillo), en el que se toman las imágenes y parámetros de las plantas, y permite el retorno de las plantas a los mismos módulos de invernadero. Consta de 2 carriles transportadores de macetas por módulo de invernadero y permite el acoplamiento de macetas con una altura de planta (incluida maceta) de 700 mm de alto por 500 mm de diámetro (peso de material (planta, maceta, tierra y agua) por maceta de hasta 7 kg). El sistema transporta las macetas hasta la estación de fenotipado (módulo oscuro de la plataforma) donde se encuentran los sensores y las cámaras para la toma de imágenes, parámetros y datos de las plantas a fenotipar. Este módulo oscuro de la plataforma se sitúa en el pasillo central entre los módulos, y consta de exclusas automáticas para permitir la entrada y salida de las plantas de los módulos de forma automática según la programación que se realice en el sistema de control de la plataforma de fenotipado.
  2. Las estaciones de fenotipado de la parte aérea (sistemas de captación de imágenes y software de control) cuentan con cámaras, sistemas de iluminación y sensores, además de un plato giratorio de 360º para la toma de imágenes en todos los ángulos y desde la parte superior. La lente de la cámara es de alta calidad lo que garantiza una calidad óptima de las imágenes de las plantas. Los sensores de imágenes tienen alta sensibilidad a la luz. El sistema de iluminación es capaz de tomar imágenes de las plantas en diferentes bandas espectrales.
  3. El sistema de fenotipado de raíces toma imágenes reproducibles de las plantas gracias a un sensor de imagen de alta sensibilidad a la luz y alta resolución de contrastes. Permite analizar imágenes de raíces cultivadas en tierra y otros medios de cultivo de crecimiento de plantas como placas de agar transparente.
  4. Las estaciones de fenotipado constan de un sistema informático versátil que permite el control del fenotipado tanto de la raíz como de la parte aérea de la planta. El sistema de control informático (y software asociado) permite el control y supervisión de todos los componentes del hardware instalado, incluyendo las cámaras, la iluminación y la robótica de automatización de las líneas de transporte de las plantas a la estación de fenotipado y el módulo oscuro de la plataforma. Durante un experimento todos los datos se almacenan en la base de datos central. Se puede programar un experimento completo, con tareas repetidas o experimentos puntuales mediante la carga manual de macetas en la estación de fenotipado para su medida en el módulo oscuro de la plataforma. El control del equipo puede ser supervisado de forma remota por el operador.



Ayudas financiadas por Ministerio de Ciencia e Innovación / Agencia Estatal de Investigación / 10.13039/501100011033 y por la Unión Europea NextGenerationEU/PRTR

La plataforma de fenotipado E2P2 se ha financiado con la ayuda EQC2021-006897-P concedida al CBGP a través de la Universidad Politécnica de Madrid.


High Throughput Phenotyping Platform RootPro Phenotyping (modules)

 

Medidor de Fotósinteis con fluorimetro CIRAS3

 

CIRAS3:
Primer sistema realmente portátil para mediciones simultáneas de fotosíntesis y fluorescencia de la clorofila, de menos de 5 kg de peso total. Fácil de utilizar y altamente intuitivo. Para investigaciones avanzadas que requieran de la medición de la fotosíntesis, fluorescencia de la clorofila, respiración del suelo y asimilación de canopeos. Cuatro analizadores infrarrojos independientes para CO2 y H2O que ofrecen un control totalmente automático e independiente de los niveles de CO2, H2O, temperatura y radiación para la construcción de curvas de respuesta (ej.: curvas rápidas fotosíntesis/CO2, curvas de respuesta a la luz). Almacenamiento de datos ilimitado. Técnica de rampa de CO2 de alta velocidad para curvas rápidas de A / Ci (en menos de 5 minutos es posible construir curvas de fotosíntesis en función de la concentración de CO2). La característica exclusiva de Diff-Balance almacenado permite el registro simplificado de datos y el procesamiento directo en Excel. Rango de accesorios disponibles incluye: cámaras para suelos y canopeo, cámara para fluorescencia.

 

El equipo también cuenta con una cámara individual para plantas de Arabidopsis en macetas de 11 cm de diámetro.



 

Cámara Térmica portátil
Equipamiento para medida del potencial mátrico de agua con sensores
Porómetro medida conductancia estomática de hojas de plantas
Cámaras de crecimiento de plantas
Ordenador de análisis de datos