Abstract Even as the study of plant genomics rapidly develops through the use of high-throughput sequencing techniques, traditional plant phenotyping lags far behind. Here we develop a high-throughput rice phenotyping facility (HRPF) to monitor 13 traditional agronomic traits and 2 newly defined traits during the rice growth period. Using genome-wide association studies (GWAS) of the 15 traits, we identify 141 associated loci, 25 of which contain known genes such as the Green Revolution semi-dwarf gene, SD1 . Based on a performance evaluation of the HRPF and GWAS results, we demonstrate that high-throughput phenotyping has the potential to replace traditional phenotyping techniques and can provide valuable gene identification information. The combination of the multifunctional phenotyping tools HRPF and GWAS provides deep insights into the genetic architecture of important traits.

With increasing demand for novel traits in crop breeding, the plant research community faces the challenge of quantitatively analyzing the structure and function of large numbers of plants. A clear goal of high-throughput phenotyping is to bridge the gap between genomics and phenomics. In this study, we quantified 106 traits from a maize (

Traditional phenotyping of rice tillers is time consuming and labor intensive and lags behind the rapid development of rice functional genomics. Thus, dynamic phenotyping of rice tiller traits at a high spatial resolution and high-throughput for large-scale rice accessions is urgently needed. In this study, we developed a high-throughput micro-CT-RGB (HCR) imaging system to non-destructively extract 730 traits from 234 rice accessions at 9 time points. We used these traits to predict the grain yield in the early growth stage, and 30% of the grain yield variance was explained by 2 tiller traits in the early growth stage. A total of 402 significantly associated loci were identified by GWAS, and dynamic and static genetic components were found across the nine time points. A major locus associated with tiller angle was detected at nine time points, which contained a major gene TAC1. Significant variants associated with tiller angle were enriched in the 3'-UTR of TAC1. Three haplotypes for the gene were found and tiller angles of rice accessions containing haplotype H3 were much smaller. Further, we found two loci contained associations with both vigor-related HCR traits and yield. The superior alleles would be beneficial for breeding of high yield and dense planting.

In the current work, a simple mechanochemical route has been employed to preparatively access three spinel‐type compositionally complex ceramics, i.e., (Co, Fe, Mn)3O4, (Co, Fe, Mn, Ni)3O4, and (Co, Cr, Fe, Mn, Ni)3O4. Hydrated nitrate salts of the respective transition metal elements were mechanically ground with ammonium hydrogen carbonate. The resulting paste‐like mixture of metal hydroxides, oxyhydroxides, and carbonates was rinsed with water to remove the byproduct (NH4NO3) and converted into the respective single‐phase spinel‐type oxides via calcination. In situ X‐ray diffraction (XRD) revealed the formation of the spinel‐type structure (Fdm) already at temperatures as low as 150 °C. Typically, the calcination of the precursors at temperatures beyond 500 °C led to the formation of well‐crystallized, single‐phase spinel‐type oxides with nearly equimolar composition and highly homogeneous distribution of the transition metals within the structure. The mechanochemical synthesis route in the present study is considered to be an easy, straightforward, and scalable access to compositionally complex oxides.

The complexation interaction between arsenazo III chromogenic agent and tetravalent thorium ion (Th4+) is the theoretical basis for the determination of thorium by spectrophotometry. In this paper, the effects of the acidity, temperature, interfering ions and Th4+ concentration on the absorbance and stability of arsenazo III-Th4+ solution by spectrophotometry were systematically studied. The results showed that the solutions to be tested had high absorbance values and stability only when the concentration of hydrochloric acid was greater than 6 mol·L−1. The absorbance decreased only 0.02 when the temperature was changed from 15°C to 40°C. The absorbance of arsenazo III-Th4+ solution at 662 nm showed a good linear relationship with the concentration of Th4+ under the same experimental environment (R2 = 0.9986), and the apparent molar absorption coefficient was 9.95 × 104 L·mol−1·cm−1, showing that thorium can be accurately quantitatively measured according to the Lambert-Beer law under these conditions.