2024年3月，墨尔本大学学者Luis M. Guadarrama-Escobar等人在New Phytologist发表了题为Back to the future for drought tolerance的文章，结合高光谱和热成像提出了蒸腾效率(iTE)指数，基于iTE开发了一种针对野生近缘种的表型选择标准，以期识别具有不同耐性的种质从而优化野生作物的从头驯化机制。
doi : 10.1111/nph.19619
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缩略词
水分利用效率(WUE)蒸腾效率(TE）碳同位素鉴别(CID)作物水分胁迫指数 (CWSI）籽粒产量损失(TOL)
图1. 影响蒸腾效率(TE)的因素
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干旱已成为现今最严重的非生物胁迫，通过自然选择的野生近缘种是最好的耐旱种质库，但如何对其进行有效的识别利用一直是育种工作的瓶颈。耐旱作物选择的标准强调作物的WUE，提高TE是提高作物WUE的关键。
图2.严重干旱对两种基因型的影响
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该研究为了量化不同环境下的TE，将碳固定速率V(能力)与CWSI结合获得了无量纲的iTE指数。图3对6个品种小麦的分析数据表明，iTE指数水平与不同环境耐旱程度有所对应，图4的组合数据集更说明iTE具有作为耐旱小麦种质选择标准的潜力。
图3. 对6个小麦品种的蒸腾效率(iTE)指数比较分析
图4. 6个小麦品种的iTE指数分析组合数据集
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该研究指出了iTE指数在植物育种上的意义在于其与数量性状的结合，可与一系列耐受指数之间建立相关性，能更深入地了解iTE变化如何与实际的农艺性状表现相对应。
图5.6个小麦品种在茎伸长阶段iTE与TOL的关系
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在野生种质的鉴定和选择工作中，为了最大限度地利用不同的种群，为选种策略建立无监督机器学习模型，例如图6中使用分层聚类，识别作物相似表型所代表的不同基因型。
图6.生物多样性在未来环境中的作用
此文章介绍了一种基于图像的蒸腾效率指数(iTE)，并将其作为制定野生种质选择标准的评估因素，旨在根据光谱图像数据识别耐旱种质，以期为育种者提供包含未探索的耐旱基因的基因库。
