日本國立研究開發法人農業與食品產業技術綜合研究機構（農研機構）和Kazusa DNA研究所（位於千葉縣木更津市）等組成的研究團隊開發出了一種自動測量系統，可在一個再現了各種氣象和環境的室内測量植物的成長狀態。如果再現乾旱或洪澇等惡劣環境，就有助於發現抗壓能力強的基因，從而有助於農作物品種改良。研究團隊還將以產品化爲方向對該系統進行改良。
用設置在盆上的感測器測量溫度、溼度、土壤中的水分量等（供圖：農研機構）
研究團隊在再現了室外栽培環境的房間裏設置了36個種植作物的盆（容器）。一旦設定好環境，室内的攝影機和感測器就能自動測量並記錄作物的成長狀態，直至作物收穫。該系統也可以遠程管理，無需人出入室内。
室内溫度可以設置在20～45℃之間、溼度在30～50%之間、二氧化碳濃度爲大氣中濃度至3000ppm（1ppm爲百萬分之一）的範圍内進行。照明也可以利用發光二極體(LED) 自由設定。感測器可測量各個盆的溫溼度和照度，使水分感測器與供排水裝置聯動來管理土壤中的水分量。
植物的成長狀態由多臺設置在天花板上、可前後行程的攝影機拍攝。以設定好的時間延遲，使多臺攝影機起伏同步自動拍攝，來詳細地記錄成長情況。用有彩顏色相機捕捉植物的形狀和葉色，用遠紅外相機捕捉葉片的表面溫度，以應答光合作用的能力。研究團隊還計劃導入能定量測量植物高度等成長狀態的影像分析系統。
利用該系統，在再現了乾旱的環境中培育了用於製作大米的栽培稻和野生稻。結果表明，耐旱的野生稻葉片表面溫度較低。
多臺攝影機在天花板上行程，自動拍攝植物培育的情況（供圖：農研機構）
植物在光合作用時，會開啟葉片表面的氣孔吸收二氧化碳。由於氣孔開啟時會釋放水分，葉片的表面溫度會因汽化熱而下降。而在乾旱環境中，爲不讓水分叉流失，水稻會關密封裝置封閉孔，葉片的表面溫度會升高。但用遠紅外相機等拍攝的結果顯示，野生稻較之栽培稻葉片表面溫度低，在乾旱環境中也能開啟氣孔，積極進行光合作用。
迄今爲止，這種野生稻還未被用於品種改良。今後透過分析其基因，有望開發出耐旱的栽培稻。
由於全球氣候變化，日本也頻發因高溫和降雨等極端天氣導致的農業災害，且肥料價格也在上漲，需要開發耐旱、耐澇、耐高溫的品種和少肥品種。
該系統有助於加快實施這種品種改良。農研機構的宇賀優作組長表示：「我們希望從未被利用的植物中發現抗壓能力強的基因，並對基因體編輯的水稻進行評估。」
日文：藤井寬子、《日經產業新聞》、2022/10/19
中文：JST客觀日本編輯部
