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小麥育種的核心目標(biāo)是“高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆”。傳統(tǒng)表型鑒定依賴人工取樣和化學(xué)分析，周期長、通量低、破壞性強。高光譜成像技術(shù)憑借“圖譜合一”的優(yōu)勢，正在將傳統(tǒng)“經(jīng)驗育種”推向“數(shù)據(jù)育種”與“精準(zhǔn)栽培”，在單籽粒、植株、冠層乃至根系尺度的表型研究中都發(fā)揮了巨大作用，為小麥栽培科學(xué)提供了全新工具。

DNA復(fù)制和RNA轉(zhuǎn)錄的基于相同的基因組模板，因此會出現(xiàn)基因轉(zhuǎn)錄的方向與復(fù)制叉的方向相對的情況，即轉(zhuǎn)錄-復(fù)制沖突（TRCs），TRCs會誘導(dǎo)形成R-loops并引起基因組不穩(wěn)定，類似的現(xiàn)象也發(fā)生在植物中。

表型組學(xué)（Phenomics）和代謝組學(xué)（Metabolomics）是系統(tǒng)生物學(xué)的兩個重要分支，它們都致力于全面理解生物體的生物學(xué)特性，在研究的焦點和方法上有所不同。表型組學(xué)，研究的是生物體的表型，即生物體的物理、生理生化特征。這些特征是基因型和環(huán)境相互作用的結(jié)果。代謝組學(xué)則專注于生物體在特定生理或病理狀態(tài)下的代謝物變化。代謝物是細胞代謝活動的產(chǎn)物，反映了生物體的實時生化狀態(tài)。代謝組學(xué)通過分析這些代謝物的組成和變化，可以揭示生物體對環(huán)境變化的響應(yīng)機制。

藥用植物，是指醫(yī)學(xué)上用于防病、治病的植物。其植株的全部或一部分供藥用或作為制藥工業(yè)的原料。藥用植物除了在中醫(yī)藥中有廣泛應(yīng)用，在歐美、南亞、東南亞的傳統(tǒng)醫(yī)藥以及現(xiàn)代醫(yī)藥中也有廣泛而重要的用途。

藥用植物栽培經(jīng)常會遇到一個左右為難的問題，即如果一味追求產(chǎn)量（生物量），藥用植物的有效成分含量（很多是多酚、黃酮類的次生代謝物）往往會較低，最終獲得的總有效成分可能反而更少。那么怎樣確定并評估最優(yōu)的藥用植物培養(yǎng)方案呢？