日本国立研究开发法人农业与食品产业技术综合研究机构（农研机构）和Kazusa DNA研究所（位于千叶县木更津市）等组成的研究团队开发出了一种自动测量系统，可在一个再现了各种气象和环境的室内测量植物的生长状态。如果再现干旱或洪涝等恶劣环境，就有助于发现抗压能力强的基因，从而有助于农作物品种改良。研究团队还将以产品化为方向对该系统进行改良。
用设置在盆上的传感器测量温度、湿度、土壤中的水分量等（供图：农研机构）
研究团队在再现了室外栽培环境的房间里设置了36个种植作物的盆（容器）。一旦设定好环境，室内的摄像机和传感器就能自动测量并记录作物的生长状态，直至作物收获。该系统也可以远程管理，无需人出入室内。
室内温度可以设置在20～45℃之间、湿度在30～50%之间、二氧化碳浓度为大气中浓度至3000ppm（1ppm为百万分之一）的范围内进行。照明也可以利用发光二极管(LED) 自由设定。传感器可测量各个盆的温湿度和照度，使水分传感器与供排水装置联动来管理土壤中的水分量。
植物的生长状态由多台设置在天花板上、可前后移动的摄像机拍摄。以设定好的时间间隔，使多台摄像机同步自动拍摄，来详细地记录生长情况。用彩色相机捕捉植物的形状和叶色，用远红外相机捕捉叶片的表面温度，以确认光合作用的能力。研究团队还计划导入能定量测量植物高度等生长状态的图像分析系统。
利用该系统，在再现了干旱的环境中培育了用于制作大米的栽培稻和野生稻。结果表明，耐旱的野生稻叶片表面温度较低。
多台摄像机在天花板上移动，自动拍摄植物培育的情况（供图：农研机构）
植物在光合作用时，会打开叶片表面的气孔吸收二氧化碳。由于气孔打开时会释放水分，叶片的表面温度会因气化热而下降。而在干旱环境中，为不让水分流失，水稻会关闭气孔，叶片的表面温度会升高。但用远红外相机等拍摄的结果显示，野生稻较之栽培稻叶片表面温度低，在干旱环境中也能打开气孔，积极进行光合作用。
迄今为止，这种野生稻还未被用于品种改良。今后通过分析其基因，有望开发出耐旱的栽培稻。
由于全球气候变化，日本也频发因高温和降雨等极端天气导致的农业灾害，且肥料价格也在上涨，需要开发耐旱、耐涝、耐高温的品种和少肥品种。
该系统有助于加快实现这种品种改良。农研机构的宇贺优作组长表示：“我们希望从未被利用的植物中发现抗压能力强的基因，并对基因组编辑的水稻进行评估。”
日文：藤井宽子、《日经产业新闻》、2022/10/19
中文：JST客观日本编辑部
