植物幼苗高通量动态表型组学分析系统
DynaPlant® Seedlings 是对植物幼苗进行动态成像分析的商业化仪器平台，能够对植物幼苗进行分钟尺度的动力学分析。如此精度得益于独有的图像识别与分析算法、微米级定位精度的长距离三维移动平台和硬件配套的拍摄控制程序。高拍摄通量使得该系统可适用于突变体库、生态型库的大规模筛选及表型组的建立；多种实验条件的自动控制使得该系统真正适合于基础科研，能够对分子机制加以深入研究。
DynaPlant® Seedlings 是对植物幼苗进行动态成像分析的商业化仪器平台，能够对植物幼苗进行分钟尺度的动力学分析。如此精度得益于独有的图像识别与分析算法、微米级定位精度的长距离三维移动平台和硬件配套的拍摄控制程序。高拍摄通量使得该系统可适用于突变体库、生态型库的大规模筛选及表型组的建立；多种实验条件的自动控制使得该系统真正适合于基础科研，能够对分子机制加以深入研究。
DynaPlant® Seedlings通过不同放大倍率的成像模块实现多物种适配，包括拟南芥、水稻、白菜、大豆等。
传统表型检测使用相机或显微镜，一次实验无法自动处理大量样品。DynaPlant® Seedlings采用OctAdapter® 八向旋转样品支架系统，支持16个100×100mm培养皿、8个大尺寸培养皿或8个小型花盆。在一次实验中可以对200~1000棵拟南芥幼苗或8~40棵水稻大豆等幼苗进行自动切换，进行高通量检测。
通过3600万像素的全画幅相机和4倍微距镜头，DynaPlant® Seedlings同时实现了1.2 μm/像素的高分辨率和9×6 mm的宽视场，并依靠优秀的镜头畸变保证了测量精度。
通过承载成像模块的高速、高精度三维直驱位移系统，DynaPlant® Seedlings可以在高通量样品检测时，同时保证高空间分辨率和高时间分辨率，精确测量植物幼苗在分钟尺度的生长速率快速变化。与文献报道的国际现有技术相比，DynaPlant® Seedlings 提供了更高精度的结果。例如，拟南芥黄化苗下胚轴生长速率对乙烯的快速响应：
使用传统方法进行表型检测时，使用的可见光照明光源会改变样品的生长条件，因此无法拍摄必须处于黑暗中的样品，例如拟南芥黄化苗。此外，光周期导致的光照条件变化，会导致图像形态差异巨大，无法统一进行批量分析处理。
为解决上述问题，DynaPlant® Seedlings使用了940 nm红外照明光源和红外检测相机。植物对940 nm红外光不敏感，因此可用于观察植物的暗中生长。红外检测相机对可见光不敏感，培养光源的明暗周期变化不会影响成像。
大豆幼苗在光周期的不同阶段具有不同的生长速率范式。黑暗阶段需要保持所有可见光关闭，只有使用DynaPlant® Seedlings红外成像才能获得黑暗阶段的表型数据。
DynaPlant® Seedlings 除了可以分析植物的形态学表型，还可以对 Luciferase 等化学发光进行连续实时定量检测。化学发光成像组件配备了高灵敏度的制冷 CCD 相机和 F/0.8 大光圈镜头，可以检测到微弱的信号，并绘制发光强度变化曲线。适用于基因表达调控的动力学、生物周期节律等方向的研究。
设置合适的光照条件和温湿度条件，DynaPlant® Seedlings对培养皿中竖直生长的拟南芥(IAA17-LUC) 进行连续发光检测。程序控制施加培养环境处理条件，通过Luc发光强度的变化研究in vivo生长素分布的快速动态变化。
在实验过程中，DynaPlant® Seedlings可以通过程序设定，实现以下一种或多种实验条件的自动改变与自由组合。
DynaPlant® Seedlings 为每个培养皿配备了独立的光源模块，以保证光照条件的一致性。标配的光源为四合一条形光源，用户也可根据实验需要定制其它波长的光源模块。光源中每个光通道可独立控制开闭或调整光强，以获得需要的单色光或混合光。光周期也可根据实验需要任意调整。
通过定量改变光照中红光与远红光的比例，可以使拟南芥产生避荫反应，下胚轴生长速率发生变化。与传统文献报道的动力学研究方法相比 (Cole et al., 20114)，DynaPlant® Seedlings不仅可以获取累计生长量曲线，还可以精确测量低至 0.1 μm/min 的生长速率变化，可以清晰地区分避荫反应的快速和长期两个不同响应阶段。
The ELF3-PIF7 Interaction Mediates the Circadian Gating of the Shade Response in Arabidopsis
ELF3-PIF7的相互作用介导拟南芥避荫反应中的昼夜节律门控
在这项研究中，作者关注拟南芥昼夜节律对避荫诱导下胚轴伸长的影响，需要精确追踪避荫处理后新伸长的下胚轴的生长状况。为了实现这一点，作者利用DynaPlant® 幼苗表型平台进行下胚轴生长动力学分析，动态捕获在一天中不同时间点进行避荫处理后2小时内下胚轴的新生长状况。下面的图1C显示，4时处理的避荫诱导野生型（Col-0）下胚轴伸长反应与8时处理几乎相同，而16到20时避荫处理时，避荫诱导下胚轴伸长受到明显抑制，表明生物钟介导的避荫反应抑制主要发生在夜间。PIF7功能缺失突变体pif7完全丧失了避荫诱导的下胚轴伸长反应，表明其在促进避荫诱导下胚轴伸长过程中的重要作用。 详细导读
双子叶植物幼苗在黑暗的土壤中萌发时会形成顶端弯钩结构来保护脆弱的子叶及顶端分生组织。目前的研究发现多种因素介导顶端弯钩的发育过程，包括植物激素和光照等。 光诱导顶端弯钩打开是一个非常快速的过程，需要快速并且仔细地追踪。DynaPlant® Seedlings通过高频率动态记录光诱导顶端弯钩打开过程中弯钩角度的变化率，帮助研究者揭示乙烯信号与光信号在顶端弯钩发育调控中的协同作用。
Integrated Regulation of Apical Hook Development by Transcriptional Coupling of EIN3/EIL1 and PIFs in Arabidopsis
拟南芥EIN3/EIL1和PIFs转录偶联调控顶端弯钩的发育
光诱导顶端弯钩打开是一个非常快速的过程，需要快速并且仔细地追踪。本研究动态记录了野生型（Col-0）、各种突变体（ein3eil1、不同pif突变体）和转基因植物（EIN3ox/PIFsox）的光诱导快速顶端弯钩的打开过程。该系统不仅可以每1 h/次的频率动态记录光诱导顶端弯钩打开过程中弯钩角度的变化，还可以准确计算弯钩打开速率、最大打开速率和峰值时间，以更好地解析这个过程。图7显示，与Col-0相比，ein3 eil1和pif突变体在光照处理后表现出弯钩更快的打开过程，具有更高的最大开放率和更早的峰值时间；而在转基因植物（EIN3ox/PIFsox）中，弯钩开放延迟，最大开放率降低及峰值时间延长（图7 A-H），这些结果表明EIN3/EIL1和PIFs在光诱导顶端弯钩开放过程中的重要作用。 详细导读
温湿度直接影响着植物的光合作用、呼吸作用、蒸腾作用等生理作用，从而影响到植物的生长和发育。DynaPlant®Seedlings 提供温湿度控制系统，可以控制整个箱体内的温湿度，在长时间连续检测时提供合适的生长环境，并可根据程序定时改变设置。
文献报道高温（28°C）使拟南芥绿苗下胚轴生长速度变快，而低温（16°C）可使下胚轴生长变慢。DynaPlant®Seedlings 可在快速改变培养环境温度的同时精确测量下胚轴生长速率，分辨出幼苗对温度变化的快速响应过程。
DynaPlant® Seedlings具有气体浓度控制组件，通过实时测量氧气、二氧化碳、乙烯的浓度并外接相应气体，采用气体流量控制器控制气体通断，实现缺氧环境及二氧化碳、乙烯的快速处理与清除。也可根据用户实验需求，定制其它气体成分的检测与浓度控制。
乙烯可促进水稻胚芽鞘的生长。通过施加乙烯处理和去除乙烯处理，系统可精确测量水稻胚芽鞘的生长速率对乙烯浓度的快速响应。
Ethylene-induced Microtubule Reorientation Is Essential for Fast Inhibition of Root Elongation in Arabidopsis
乙烯诱导的微管重新定向是快速抑制拟南芥根系伸长的关键
Wang 等人报道了乙烯诱导的微管重新排布对于其快速抑制拟南芥根系伸长的充要性。传统的研究方法只能拍摄长期乙烯处理后的根系表型，反映的是整个处理期间的累积效应。为了检测乙烯处理后的快速根系反应，作者利用DynaPlant® Seedlings 分析平台对乙烯处理后的根系伸长动力学进行了测定。该系统测得的根系生长速率低至0.1 μm/min，因此可以区分不同基因型或处理间乙烯敏感性的轻微变化。 详细导读
DynaPlant® Seedlings 还配备旋转控制组件，可以固定或持续改变样品在垂直方向的角度，进行重力相关实验。
定向旋转模式：按照程序设定将培养皿旋转固定角度，进行向重/
背重性研究，角度控制精度优于0.1°。
持续旋转模式：持续低速旋转扰乱重力方向，模拟失重条件。
向重性研究
模拟失重
植物感知重力信号并产生向性生长，以实现对光照和土壤水分、养分充分利用。通过控制DynaPlant® Seedlings 重力模块来定时定量改变植物幼苗朝向，可以研究植物向重性反应的动力学过程，揭示快速变化的细节。
Growth Asymmetry Precedes Differential Auxin Response during Apical Hook Initiation in Arabidopsis
拟南芥顶端弯钩起始阶段生长不对称早于生长素差异响应
Peng 等人的研究提出了一个顶端弯钩早期起始阶段的新模型：种子萌发后下胚轴伸长过程中会随机出现一个微弱的但是可以被显著分辨的生长不对称，随后才建立生长素的不对称响应，进而放大最初的生长不对称形成顶端弯钩结构。作者利用DynaPlant® Seedlings分析平台对拟南芥幼苗顶端弯钩的起始及形成阶段进行了详细的追踪观察与分析，并用重力模块施加重力扰乱处理，验证了胚根向重性弯曲能够促进但并不是顶端弯钩形成必需的。 详细导读
通过组合DynaPlant® Seedlings提供的多种成像方式和多种处理条件，用户可根据自己的研究方向设计全新实验，进行非生物胁迫（抗高温、抗低温、抗盐、抗缺氧等）检测、植物发育生物学检测、化学发光标记检测等多种研究。
高盐胁迫会严重抑制植物幼苗根的生长，产生膨大节并影响根毛的发育。DynaPlant® Seedlings 通过精确测量根尖生长速率，可以清晰展示高浓度NaCl 处理时根尖生长的抑制与适应性回复的动态过程，可为盐胁迫信号转导分子机制的研究提供全新方法。
DynaPlant® Seedlings 可自动分析种子形态，在连续成像中判断种子的萌发时刻，绘制累积萌发率曲线或某一时刻的萌发率柱状图。
通过动态检测不同品种白菜主根与侧根的生长发育情况，可以分析白菜品种间的差异。
DynaPlant® Seedlings 依靠高自由度、高模块化的强大成像功能，还可以灵活扩展应用到其他领域，例如斑马鱼胚胎发育研究。Xu 等人利用斑马鱼在高通量成像和行为测试中的优势，从神经行为和神经成像的角度探索了镉在环境相关水平上的潜在发育神经毒性。作者利用DynaPlant® Seedlings 成像平台研究了环境中的镉对斑马鱼早期发育的损伤情况。 详细导读
