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High-throughput phenotyping in cotton:a review 被引量:6
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作者 PABUAYON Irish Lorraine B SUN Yazhou +1 位作者 GUO Wenxuan RITCHIE Glen L 《Journal of Cotton Research》 2019年第3期174-182,共9页
Recent technological advances in cotton(Gossypium hirsutum L.) phenotyping have offered tools to improve the efficiency of data collection and analysis.High-throughput phenotyping(HTP) is a non-destructive and rapid a... Recent technological advances in cotton(Gossypium hirsutum L.) phenotyping have offered tools to improve the efficiency of data collection and analysis.High-throughput phenotyping(HTP) is a non-destructive and rapid approach of monitoring and measuring multiple phenotypic traits related to the growth,yield,and adaptation to biotic or abiotic stress.Researchers have conducted extensive experiments on HTP and developed techniques including spectral,fluorescence,thermal,and three-dimensional imaging to measure the morphological,physiological,and pathological resistance traits of cotton.In addition,ground-based and aerial-based platforms were also developed to aid in the implementation of these HTP systems.This review paper highlights the techniques and recent developments for HTP in cotton,reviews the potential applications according to morphological and physiological traits of cotton,and compares the advantages and limitations of these HTP systems when used in cotton cropping systems.Overall,the use of HTP has generated many opportunities to accurately and efficiently measure and analyze diverse traits of cotton.However,because of its relative novelty,HTP has some limitations that constrains the ability to take full advantage of what it can offer.These challenges need to be addressed to increase the accuracy and utility of HTP,which can be done by integrating analytical techniques for big data and continuous advances in imaging. 展开更多
关键词 COTTON high-throughput phenotypING Remote sensing Sensors Spectral FLUORESCENCE Thermal PLATFORMS Aerial-based Ground-based
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棱果花的花表型性状多样性分析 被引量:1
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作者 徐斌 陈新宇 +2 位作者 廖焕琴 张卫华 杨会肖 《林业与环境科学》 2025年第1期36-42,共7页
为了解棱果花Barthea barthei的花表型性状多样性,对我国5个主要天然分布区共99株棱果花种质资源进行花表型变异和群体聚类分析。结果表明,棱果花的花表型性状多样性较为丰富,变异系数为18.58%~41.02%,变异系数最大的为花梗长和短雄蕊... 为了解棱果花Barthea barthei的花表型性状多样性,对我国5个主要天然分布区共99株棱果花种质资源进行花表型变异和群体聚类分析。结果表明,棱果花的花表型性状多样性较为丰富,变异系数为18.58%~41.02%,变异系数最大的为花梗长和短雄蕊花药长,雌蕊花柱变异系数最小,以广西来宾、广东阳春居群的变异系数最大,而广东韶关居群最小。棱果花的花表型变异主要来自居群间,居群内变异不显著。相关性分析显示花的大部分性状之间存在显著的相关性(P<0.05),花萼管长与鄂裂片长、花径、雌蕊花柱长相关性较高,为0.71~0.94。花表型性状可提取3个主成分,累计贡献率达93%,其中花瓣长、花瓣宽、花萼管长、短雄蕊花丝长是表型变异的主要因素。聚类分析将99株棱果花分为7组,除第Ⅴ组外,同一居群的棱果花大部分植株聚在同一组中,说明棱果花的花表型与来源有一定的关系。棱果花的花表型性状遗传多样性较丰富,可为棱果花新品种选育提供基础。 展开更多
关键词 棱果花 种质资源 表型多样性 聚类分析
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北京地区125株野生杏叶片与核仁表型性状多样性分析
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作者 杨丽 王玉柱 +5 位作者 凌娟娟 张俊环 姜凤超 张美玲 于文剑 孙浩元 《经济林研究》 北大核心 2025年第2期71-81,共11页
【目的】加强对北京地区野生杏资源的保护,提升其生态与经济效益,并为合理开发利用提供依据。【方法】对125株野生杏叶片与核仁的6个描述型性状和16个数量型性状进行多样性分析、相关性分析、主成分分析和综合评价。【结果】6个描述型... 【目的】加强对北京地区野生杏资源的保护,提升其生态与经济效益,并为合理开发利用提供依据。【方法】对125株野生杏叶片与核仁的6个描述型性状和16个数量型性状进行多样性分析、相关性分析、主成分分析和综合评价。【结果】6个描述型性状的Shannon-Wiener指数为0.00~1.46,平均值为0.74,核形状多样性最丰富,其次依次为成熟期、叶基形状、仁苦味、叶缘锯齿、核粘离。16个数量型性状的变异系数在8.38%~31.68%,除核侧径外,叶片长等其他15个性状的变异系数均大于10%,表明其多样性丰富。相关性分析结果显示,16个数量型性状间90对互为显著或极显著正、负相关,其中单核质量与核横径相关系数最大,单仁质量与单核质量相关系数最大,出仁率与仁侧径相关系数最大。对16个数量型性状进行主成分分析,以特征值大于1为标准,提取了5个主成分;第1主成分主要表征核、仁大小和质量,第2主成分主要表征核、仁厚度,第3主成分主要表征叶片大小,第4主成分主要表征核、仁形状,第5主成分主要表征叶片形状;5个主成分的累计方差贡献率为78.526%,能够反映16个数量型性状的大部分信息。在主成分分析基础上,对125株野生杏进行综合评价,筛选出综合得分前10的单株用于不同用途开发。【结论】北京地区野生杏叶片与核仁表型性状多样性丰富,可用于新品种选育、工艺品开发、加工产品原料供应等多种用途,增值潜力巨大。 展开更多
关键词 野生杏 表型性状 多样性 相关性分析 主成分分析 综合评价
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31份狼尾草种质资源的表型性状多样性分析和观赏性综合评价
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作者 田宏 党志强 +4 位作者 张鹤山 熊军波 陆姣云 吴新江 刘洋 《江苏农业学报》 北大核心 2025年第7期1270-1279,共10页
本研究对31份狼尾草种质资源的株高、花序长、花序宽、叶长、叶宽、始花期、花序色泽、花序形态、叶色、叶形、抗旱性共11个性状进行测定,通过变异系数、香农-维纳(Shannon-Wiener)多样性指数、灰色关联度和聚类分析对31份狼尾草种质资... 本研究对31份狼尾草种质资源的株高、花序长、花序宽、叶长、叶宽、始花期、花序色泽、花序形态、叶色、叶形、抗旱性共11个性状进行测定,通过变异系数、香农-维纳(Shannon-Wiener)多样性指数、灰色关联度和聚类分析对31份狼尾草种质资源进行评价。结果表明,31份狼尾草种质资源的表型性状变异系数均大于10%,其中始花期变异系数最高(51.51%),其次为花序色泽(23.53%)和叶长(20.46%),株高、花序长、花序宽、叶形和抗旱性变异系数较小(11.87%~10.16%)。31份狼尾草种质资源的株高香农-维纳多样性指数最大,叶形香农-维纳多样性指数最小。数量性状香农-维纳多样性指数总体高于质量性状。灰色关联度分析结果表明,种质资源LW1与理想品种的关联度最高(0.978),其次为LW20(0.957)和LW21(0.935)。LW15、LW4和LW3与理想品种的关联度较低。聚类分析结果显示,31份狼尾草种质资源被分为3类,第1类包括15份种质资源,该类种质资源抽穗开花早、花序形态美观、花序色泽鲜艳;第2类包括13份种质资源,该类种质资源植株高大、叶宽、花序较粗;第3类仅包括3份种质资源,该类种质资源抽穗开花晚、植株矮小。综合而言,LW1、LW20、LW21、LW13、LW25和LW29性状优良,可作为亲本用于观赏性狼尾草新品种的选育。本研究为中国本土狼尾草种质资源在观赏、生态、饲用等方面的开发利用提供了理论依据。 展开更多
关键词 狼尾草 表型性状多样性 灰色关联度分析 观赏价值 综合评价
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298份长豇豆种质资源表型性状遗传多样性分析
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作者 李武 赵付安 +3 位作者 王晓青 肖亚川 黄聪聪 杨晓杰 《种子》 北大核心 2025年第6期93-98,共6页
为明确长荚豇豆种质资源遗传多样性及亲缘关系,以298份长豇豆种质资源为材料,采用多样性指数、相关性分析和聚类分析对25个表型性状进行评价。结果表明,25个表型性状变异系数在11.78%~55.85%之间,遗传多样性指数在0.16~2.00之间,说明29... 为明确长荚豇豆种质资源遗传多样性及亲缘关系,以298份长豇豆种质资源为材料,采用多样性指数、相关性分析和聚类分析对25个表型性状进行评价。结果表明,25个表型性状变异系数在11.78%~55.85%之间,遗传多样性指数在0.16~2.00之间,说明298份长豇豆类型多样、遗传多样性丰富。相关性分析表明,不同性状之间存在一定相关性。所有材料可划分成三大类,其中第Ⅰ大类主要是目前生产上推广的豆荚为浅绿色和翠绿色的品种;第Ⅱ类为矮生直立型和蔓生型2种类型,豆荚多为翠绿、深绿色,种皮主色以红色和黑色为主,大部分种皮无次色分布的一类资源。第Ⅲ类花色主要以黄白、紫红色为主,豆荚多为深绿色和紫红色,部分品种豆荚有次色的一类资源。 展开更多
关键词 长荚豇豆 种质资源 表型性状 遗传多样性 聚类分析
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基于神经辐射场和路径分析的油茶树表型参数提取
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作者 朱幸辉 张杨聪 +1 位作者 谭泗桥 李斌 《农业工程学报》 北大核心 2025年第4期201-210,共10页
为提取油茶树的表型参数,解决复杂冠层结构植物和田间环境下表型提取速度慢且精度低的问题,该研究将传统的重建算法和聚类分割算法进行改进,提出一种基于神经辐射场和路径分析的表型参数提取方法。通过多视角相机获取油茶树图像,训练神... 为提取油茶树的表型参数,解决复杂冠层结构植物和田间环境下表型提取速度慢且精度低的问题,该研究将传统的重建算法和聚类分割算法进行改进,提出一种基于神经辐射场和路径分析的表型参数提取方法。通过多视角相机获取油茶树图像,训练神经辐射场生成三维点云模型,然后采用路径分析方法分割树干和叶片点云,提取油茶树的表型参数。试验结果表明:相比基于运动结构恢复的多视立体几何方法,采用神经辐射场重建的时间平均减少约90%,自由视角渲染图像峰值信噪比提升约10%。茎叶分割结果在召回率、精确率和分割时间等指标上优于几何特征法和区域生长法。计算的树高、冠幅、冠层高度和树干与人工测量结果的误差分别为0.519%、0.325%、0.364%、4.491%,叶长、叶宽、叶面积和叶形指数的决定系数分别为0.98、0.94、0.97、0.93。该方法不仅能快速构建真实形态的油茶树点云模型,而且能精准获取油茶树各器官的表型参数,可为复杂冠层植物的田间表型研究提供参考。 展开更多
关键词 油茶树 三维重建 神经辐射场 路径分析 表型参数
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AI视角下梨基因组学和表型组学联合分析思路探究
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作者 潘荣光 俞乐 +6 位作者 杜贞容 沙守峰 彭秀媛 白冰 姚磊 邹德君 郭合宇 《辽宁农业科学》 2025年第1期1-4,共4页
AI技术的深入应用已显著提升作物育种效率和决策准确性。文中以梨为研究对象,系统探讨了AI技术在作物智慧育种中的研究思路。由于梨的自交不亲和性及复杂的数量性状遗传等特点,其育种过程面临周期长、效率低等难题。然而,高通量测序技... AI技术的深入应用已显著提升作物育种效率和决策准确性。文中以梨为研究对象,系统探讨了AI技术在作物智慧育种中的研究思路。由于梨的自交不亲和性及复杂的数量性状遗传等特点,其育种过程面临周期长、效率低等难题。然而,高通量测序技术的发展为快速获取基因数据提供了可能,AI技术的兴起为表型数据的快速获取和上述数据的深入分析带来了新的契机。文中剖析了梨的基因数据和表型数据的组成和获取方式,并探讨了AI技术在提高基因测序精准度、辅助基因组组装、新基因挖掘,以及表型数据的精准获取和深度分析方面的应用潜力。基于此,提出了AI视角下梨基因组学和表型组学联合分析思路,旨在助力优良性状基因精准定位,基因与表型深层次关系的阐释,从而为梨等作物的智慧育种工作提供理论支撑。 展开更多
关键词 AI技术 基因 表型 联合分析
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作物表型机器人研究现状与展望 被引量:3
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作者 宋鹏 李正达 +4 位作者 杨蒙 崔家乐 冯慧 翟瑞芳 杨万能 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期1-17,共17页
随着生物技术迅猛发展,作物育种科研对表型数据的需求日益增长,数据驱动的智能育种正成为育种研究的重要方向。高通量表型检测技术装备能够高效获取作物全生命周期表型数据,已成为制约作物规模化高效育种研究的瓶颈。作物表型机器人凭... 随着生物技术迅猛发展,作物育种科研对表型数据的需求日益增长,数据驱动的智能育种正成为育种研究的重要方向。高通量表型检测技术装备能够高效获取作物全生命周期表型数据,已成为制约作物规模化高效育种研究的瓶颈。作物表型机器人凭借移动灵活、作业不受时空限制,扩展性强、可挂载多种类传感器,近地多视角采集数据分辨率高,以及无人或少人操作、智能化程度高等诸多优势,是未来作物表型检测的关键发展方向。本文首先系统总结国内外作物表型机器人研究现状,阐述表型机器人整体架构,梳理其系统控制及主要导航方法,并深入介绍基于机器人的表型性状获取与解析方法,最后讨论了表型机器人在农业生产和作物育种中的应用现状及面临的挑战,指出表型机器人未来发展趋势为:机器人多样性创新将推动高通量表型检测向规模化发展,人工智能技术将重构表型解析的深度学习方法体系,而新一代表型机器人将依托多模态传感器融合技术,引领表型组学研究范式的突破。 展开更多
关键词 作物表型 农业机器人 智能育种 表型获取与解析
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基于表型机器人的小麦关键生育期表型检测方法 被引量:1
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作者 宋绪斌 王春颖 +4 位作者 李明 赵兴田 王庆隆 杨明清 刘平 《农业机械学报》 北大核心 2025年第3期67-79,共13页
为解决传统田间小麦表型数据采集与解析自动化水平低和精准性差的问题,研制了小麦表型机器人底盘,并提出一种基于表型机器人的小麦关键生育期表型检测方法。首先,提出了TD-YOLO v11出苗检测模型,实现了田间小麦出苗精准识别。该模型在... 为解决传统田间小麦表型数据采集与解析自动化水平低和精准性差的问题,研制了小麦表型机器人底盘,并提出一种基于表型机器人的小麦关键生育期表型检测方法。首先,提出了TD-YOLO v11出苗检测模型,实现了田间小麦出苗精准识别。该模型在特征提取网络中引入可变性卷积模块(Deformable convolutional v4,DCNv4),增强模型捕捉上下文信息的能力,降低计算复杂度和参数量。此外,引入任务动态对齐检测头(Task dynamic align detection head,TDADH),通过动态选择特征,提高模型的分类和定位性能。然后,构建了融合多传感器与边缘计算的小麦表型解析系统,该系统集成了出苗检测方法与前期研究提出的抽穗期监测及开花期判定等表型解析方法,实现了田间表型数据的高效自动化采集与解析。结果表明,提出的方法具有较高的小麦出苗识别精度(R^(2)为0.908,RMSE为11.73,rRMSE为23.04%),同时实现小麦抽穗期及开花期表型的动态监测。该方法可用于田间小麦表型数据的高通量采集和高效解析,为小麦育种田间表型获取工作提供了高效、可靠的技术支持。 展开更多
关键词 小麦 表型机器人 解析系统 表型鉴定 YOLO v11
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福建武平朱砂根种质资源表型性状遗传多样性分析 被引量:2
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作者 罗小婷 刘行发 +4 位作者 蔡长福 廖柏林 张盛钟 张森行 蔡邦平 《植物遗传资源学报》 北大核心 2025年第2期296-308,共13页
为了研究朱砂根(Ardisia crenata Sims)种质资源表型多样性,利用变异分析、相关性分析、主成分分析以及聚类分析等方法对56份朱砂根种质资源的32个表型性状进行了分析。多样性分析结果表明56份朱砂根种质存在丰富的变异,18个质量性状的S... 为了研究朱砂根(Ardisia crenata Sims)种质资源表型多样性,利用变异分析、相关性分析、主成分分析以及聚类分析等方法对56份朱砂根种质资源的32个表型性状进行了分析。多样性分析结果表明56份朱砂根种质存在丰富的变异,18个质量性状的Shannon-Wiener多样性指数变化范围为0.300~1.247,均值为0.734;14个数量性状Shannon-Wiener多样性指数1.931~2.071,均值2.007,变异系数8.98%~46.32%,均值23.3%。相关性分析结果表明,果实横径和纵径相关性最大,果皮颜色与果枝总轴颜色、果枝分轴颜色、果柄颜色均呈极显著正相关,节间长度与株高、当年生主干高均呈极显著正相关。主成分分析结果表明,8个主成分累计贡献率达到76.34%,主要为植株与果枝长度,果实、叶片等颜色,是朱砂根种质表型差异的主要因素;筛选获得4个综合得分高的朱砂根优良种质资源。聚类分析可将56份朱砂根种质分为6个类群,不同类群间表型性状存在较大差异。丰富的表型多样性和变异类型为朱砂根优良种质资源的选育、开发和利用奠定了基础。 展开更多
关键词 朱砂根 种质资源 表型多样性 主成分分析 聚类分析 综合评价
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东北地区不同种源地胡桃楸果核表型性状多样性研究 被引量:1
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作者 郭惠欣 李明昊 +4 位作者 许金石 仝伯强 鲁仪增 刘丹 胡德昌 《林业科学研究》 北大核心 2025年第2期137-147,共11页
[目的]开展胡桃楸果核的表型性状差异性研究,掌握其变异规律,为生物多样性保护、种质鉴定及资源利用工作提供理论基础。[方法]比较东北地区13个种源地胡桃楸果核的质量及数量性状,计算相关指数,检测多样性水平,开展方差分析、相关性分... [目的]开展胡桃楸果核的表型性状差异性研究,掌握其变异规律,为生物多样性保护、种质鉴定及资源利用工作提供理论基础。[方法]比较东北地区13个种源地胡桃楸果核的质量及数量性状,计算相关指数,检测多样性水平,开展方差分析、相关性分析及聚类分析,探究分化程度。[结果](1)供试材料果核质量性状D_(s)与H'指数分别为0.25~0.59和0.41~0.98,数量性状为0.72~0.84与1.41~1.95,多样性丰富;除纵径外,数量性状方差分析结果显示差异显著或极显著。(2)数量性状表型分化系数为16.44%~52.53%,均值31.53%,主要表现为居群内变异。(3)表型变异系数1.10%~27.45%,平均8.75%,种源地平均变异系数中泰安寺TAS最大(12.99%),黑河市红光林场HHS最小(1.60%)。(4)果形指数与三径均值、质量相关性不显著,其它表型性状均存在显著或极显著相关性。(5)聚类分析结果与种源地位置相关性不明显,推断各居群遗传背景相似,存在一定程度的基因交流。[结论]东北地区的胡桃楸果核多为卵圆形,基部、顶部尖端突出明显,大多数表面纹饰多且刻纹沟深;表型多样性较丰富,数量性状多样性水平明显大于质量性状;果核质量变异幅度大,其余性状较为稳定;居群内变异是该物种果核性状变异的主要来源。 展开更多
关键词 胡桃楸 果核 表型性状 变异分析 多样性指数 分化系数
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37份辣椒种质资源的表型性状及SRAP遗传多样性分析
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作者 郭赛赛 聂智星 +4 位作者 傅鸿妃 王同林 邵志勇 王宏 郑积荣 《浙江农业学报》 北大核心 2025年第2期300-310,共11页
对37份辣椒种质材料的22个表型性状进行统计学分析,通过SRAP分子标记进行遗传多样性分析,分别基于表型性状观测数据和SRAP分子标记进行聚类分析。种质间的22个表型性状存在差异,平均变异系数为44.49%,平均香农多样性指数为2.00;共提取了... 对37份辣椒种质材料的22个表型性状进行统计学分析,通过SRAP分子标记进行遗传多样性分析,分别基于表型性状观测数据和SRAP分子标记进行聚类分析。种质间的22个表型性状存在差异,平均变异系数为44.49%,平均香农多样性指数为2.00;共提取了7个主成分,可以代表辣椒种质表型性状81.48%的遗传信息;基于果实形状分为短羊角椒、长羊角椒和灯笼椒3个类群;筛选出的17对SRAP引物的平均Nei's基因多样性指数、香农多样性指数及遗传相似系数分别为0.42、0.61和0.75;基于SRAP分子标记在遗传相似系数0.86处将37份辣椒分为5个类群。37份辣椒种质资源表型性状表现形式丰富,具有丰富的遗传多样性,但结合SRAP分子标记可知供试材料种质资源同质化,需要引进其他类型的种质资源,为品种选育提供改良空间。结合形态学观测和SRAP分子标记辅助辣椒新品种选育,筛选出具有优良性状的种质资源,提高亲本的选择效率,充分利用杂种优势提高育种精准度。 展开更多
关键词 辣椒 表型性状 聚类分析
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上海地方豇豆种质资源表型多样性分析 被引量:1
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作者 黄志午 阎君 +2 位作者 孟恒宇 潘路招 朱为民 《蔬菜》 2025年第1期130-138,共9页
为了对上海市豇豆种质资源进行进一步精准鉴定,掌握其农艺特性,提高地方种质资源利用效率,以收集的8份上海地方豇豆资源为试验材料,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析,对豇豆31个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明:8份上海地方... 为了对上海市豇豆种质资源进行进一步精准鉴定,掌握其农艺特性,提高地方种质资源利用效率,以收集的8份上海地方豇豆资源为试验材料,采用相关性分析、主成分分析和聚类分析,对豇豆31个表型性状进行遗传多样性分析。结果表明:8份上海地方豇豆种质资源的31个表型性状的变异系数范围为14%~94%,具有丰富的遗传多样性,其中有5份为早熟品种;相关性分析表明,初花节位与初荚节位、花序柄长与叶柄色、叶柄长与单株分枝数、叶色与荚面、茎色与嫩荚色、嫩荚质量与成熟荚色均呈极显著正相关,荚型与荚壁纤维、嫩荚厚与初荚节位、花序柄长与荚面为极显著负相关,为利用地方种质资源提供参考;主成分分析表明,特征值大于4时前3个主成分累计贡献率达到71.15%,能够较好地反映31个表型性状;系统聚类分析表明,在欧氏距离为12处可将8个豇豆品种划分为3个类群,第2类群(PC737、PC736、PC0932)综合性状较好,主要表现为每花序花朵数一致、单荚粒数多、嫩荚长较长、荚型为软荚、嫩荚色浅绿等,可以为高产和优质品种选育提供参考。本研究为豇豆优良性状的利用及不同类型的亲本选配提供部分理论依据。 展开更多
关键词 豇豆 种质资源 表型性状 聚类分析 遗传多样性 主成分分析 亲本组合选配
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机器学习方法在植物表型分析中的应用研究现状
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作者 管思彤 张兆旭 +5 位作者 林一鸣 苏培森 黄思罗 孟宪勇 柳平增 颜君 《山东农业科学》 北大核心 2025年第6期158-170,共13页
植物表型是基因型与环境相互作用的产物,是植物生命活动的外在表现,涵盖了植物的形态、生理、生化等多层次和多维度特征。植物表型研究是育种的关键环节,对于揭示植物生命活动的相关机制,培育高产、优质、高效的作物品种以及实现农业生... 植物表型是基因型与环境相互作用的产物,是植物生命活动的外在表现,涵盖了植物的形态、生理、生化等多层次和多维度特征。植物表型研究是育种的关键环节,对于揭示植物生命活动的相关机制,培育高产、优质、高效的作物品种以及实现农业生产的精准管理具有重要意义。随着高通量植物表型采集技术的发展和应用,植物表型数据呈现出高维、多源、异质、动态等特点,为植物表型分析带来了新的机遇和挑战。机器学习作为一种强大的数据挖掘和知识发现工具,能够从复杂的表型数据中提取有用的特征和模式,为植物表型研究提供了新的思路和方法。本文系统综述了机器学习方法在植物表型研究中的应用和进展,重点介绍了机器学习方法在植物形态结构、胁迫抗性、生化组分等方面分析中的应用,以及在作物改良和产量预测等方面的应用,并对机器学习方法在植物表型研究中存在的问题和未来的发展方向进行了讨论和展望,旨在为今后植物表型研究提供有益的参考和启示。 展开更多
关键词 植物表型分析 机器学习 作物改良 产量预测
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124份黄秋葵种质资源表型性状多样性分析
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作者 朱丹 刘子记 +3 位作者 秦于玲 殷晓敏 王现丽 刘维侠 《热带作物学报》 北大核心 2025年第7期1627-1637,共11页
为明确黄秋葵种质资源的遗传多样性及表型性状特征,以期为黄秋葵资源的鉴定评价和创新利用提供参考依据,对124份黄秋葵种质资源的16个数量性状和13个质量性状进行多样性、相关性、聚类分析和主成分分析。结果表明:16个数量性状变异系数... 为明确黄秋葵种质资源的遗传多样性及表型性状特征,以期为黄秋葵资源的鉴定评价和创新利用提供参考依据,对124份黄秋葵种质资源的16个数量性状和13个质量性状进行多样性、相关性、聚类分析和主成分分析。结果表明:16个数量性状变异系数介于8.2%~59.8%之间,平均变异系数为18.7%;遗传多样性指数范围为1.51~2.07,平均值为1.94。质量性状多样性指数范围为0.08~1.52,果实颜色、叶片颜色及叶缘形态的多样性较高,而花瓣颜色、萼片存留等性状高度保守。相关性分析表明,黄秋葵的叶片形态(如叶长与叶宽)、植株结构(如株高与株幅)及果实特征(如果实纵径与重量)之间存在紧密协同关系,而产量相关性状(单株果数与种子数)则存在拮抗关系。主成分分析将16个数量性状简化为4个主成分,累计贡献率达到99.25%,其中第1主成分贡献率为96.17%,表明株高、株幅、商品果长、商品果宽、商品果质量和单果种子数对表型多样性的影响最大。基于欧式距离的聚类分析,将黄秋葵种质资源划分为四大类群,类群Ⅰ资源数量占比70.16%,主要表现为早熟(开花期短)、开花节位低、株高较矮、株幅较小,单株果数多,该类群资源适合用于选育早熟、高产、密植新品种;类群Ⅱ资源数量占比25.81%,主要表现为果较大、单果质量较大和叶片较大,可用于选育中熟品种;类群Ⅲ和类群Ⅳ种质资源主要表现为晚熟,株高较高,叶较大,生物产量较高,适于选育饲料用品种。通过对黄秋葵种质资源表型性状的数量性状、质量性状遗传多样性和主成分分析、聚类分析,阐明了各性状间的遗传变异、相关性以及遗传多样性关系,明确了与早熟、高产等相关的性状,为黄秋葵种质资源的保护和高效利用,以及早熟、高产新品种的选育奠定基础。 展开更多
关键词 黄秋葵 表型性状 遗传多样性 主成分分析 聚类分析
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一个浙粳99短穗小粒突变体的鉴定及转录组分析
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作者 梁楚炎 曾维 +6 位作者 王洁冰 叶靖 巫明明 翟荣荣 张小明 张恒木 叶胜海 《中国水稻科学》 北大核心 2025年第1期67-81,共15页
【目的】探明浙粳99优良穂型的形成机制,为水稻穗型发育机制研究及其育种应用提供科学依据。【方法】利用EMS诱变浙粳99获得短穗小粒突变体,借助分子标记获得连锁区间,采用RNA-Seq及DNA测序确定候选基因,并利用激光共聚焦显微镜观察突... 【目的】探明浙粳99优良穂型的形成机制,为水稻穗型发育机制研究及其育种应用提供科学依据。【方法】利用EMS诱变浙粳99获得短穗小粒突变体,借助分子标记获得连锁区间,采用RNA-Seq及DNA测序确定候选基因,并利用激光共聚焦显微镜观察突变基因的亚细胞定位。使用转录组测序的方法对该突变体的基因表达情况进行分析。【结果】Ossp3与浙粳99在株型、穗型以及粒型上均存在差异。该突变表型由候选基因Os02g0450000发生碱基插入引起。亚细胞定位结果显示该基因产物定位于细胞核。Ossp3幼穗出现329个差异表达基因(DEG),主要分布在1、3和4号染色体上,KEGG富集分析显示,这些差异表达基因主要集中在植物激素信号转导途径、MARK信号通路-植物等生物学过程。相关基因表达分析显示进化上保守的植物特异性基因OsSP3通过MAPK信号通路或与bZIP转录因子作用影响生长素、细胞分裂素含量及其对应信号途径,实现对稻穗发育的调控。【结论】优良穗型品种浙粳99 Os02g0450000基因突变会产生短穗小粒的表型,其生物学功能通过核定位实现,RNA-Seq分析表明该突变基因可能通过影响生长素与细胞分裂素信号通路协同调控稻穗的生长发育,同时很可能通过与OsbZIP47直接或间接作用调控粒型。 展开更多
关键词 短穗小粒 表型鉴定 RNA-SEQ 转录组分析
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利用EMS诱变改良山栏稻地方品种株高
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作者 段吟 谢振宇 +4 位作者 周玉杰 林秋云 贺治洲 林越辉 胡伟 《热带作物学报》 北大核心 2025年第5期1124-1134,共11页
水稻(Oryza sativa L.)作为全球最重要的粮食作物之一,其产量提升对保障全球粮食安全具有重要意义。山栏稻作为我国南方地区特别是海南省中部山林地区的重要旱稻品种,因其适应性强、抗旱及抗逆性良好而广受农民喜爱,但传统山栏稻品种普... 水稻(Oryza sativa L.)作为全球最重要的粮食作物之一,其产量提升对保障全球粮食安全具有重要意义。山栏稻作为我国南方地区特别是海南省中部山林地区的重要旱稻品种,因其适应性强、抗旱及抗逆性良好而广受农民喜爱,但传统山栏稻品种普遍存在株高偏高、易倒伏及产量不稳定等问题,限制了其在现代农业中的推广应用。本研究选取五指山南对村山栏稻、黄壳山栏糯、山栏糯和山栏红4个地方山栏稻品种,采用甲基磺酸乙酯(ethyl methanesulfonate,EMS)进行诱变处理。处理后,通过M1代至M3代的筛选,选出株高降低且单株产量保持或提升的优良突变体。结果显示,4个品种通过EMS诱变均获得了多个矮化突变株,其中如五指山南对村山栏稻的WZSNDCSLD2株高降低9.6%,单株产量提升52.8%;黄壳山栏糯的HKSLN31株高降低11.5%,单株产量提升46.0%;山栏糯的SLN8株高降低15.4%,单株产量提升37.0%;山栏红的SLH6和SLH9株高分别降低22.2%和15.5%,单株产量分别提升49.6%和36.8%。这些优良突变体在总粒数、每穗颖花数、每穗实粒数、千粒重及结实率等农艺性状上亦表现出显著优势。研究表明,EMS诱变技术有效改善了山栏稻的株高及产量相关性状,为山栏稻的遗传改良和分子育种提供新的品系和理论基础。 展开更多
关键词 山栏稻 EMS诱变 株高 产量 表型分析
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广西391份实生龙眼种质资源果实品质性状分析
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作者 邱宏业 徐宁 +7 位作者 侯延杰 秦献泉 刘冰浩 房晨 李冬波 李鸿莉 尤婧祎 周泽秀 《果树学报》 北大核心 2025年第9期1977-1990,共14页
【目的】通过分析广西不同地市实生龙眼种质资源的果实性状,为了解广西实生龙眼种质资源多样性、果实性状特点和育种亲本选择提供参考。【方法】选取7个地区391份实生龙眼种质果实材料,对果实大小、单果质量、可溶性固形物含量等进行测... 【目的】通过分析广西不同地市实生龙眼种质资源的果实性状,为了解广西实生龙眼种质资源多样性、果实性状特点和育种亲本选择提供参考。【方法】选取7个地区391份实生龙眼种质果实材料,对果实大小、单果质量、可溶性固形物含量等进行测量分析、频率分布分析和果实不同性状的相关性分析及主成分分析,依据综合得分,筛选广西优异的地方特色种质资源。【结果】391份实生龙眼种质资源在果实大小、单果质量、可溶性固形物含量等质量性状方面各有特点,表现出较丰富的多样性;果实性状变异系数介于8.82%~30.90%。单果质量、果肉质量、种子质量、果皮质量和横径、纵径的平均值分别为5.58 g、3.34 g、1.31 g、0.92 g和21.47 mm、20.61 mm,变异系数分别为26.15%、30.90%、23.75%、29.61%、9.10%、8.82%;果实可食率和可溶性固形物含量的平均值分别为59.37%和21.76%,变异系数为9.17%和12.31%;实生龙眼果实单果质量、可溶性固形物含量和可食率均呈正态分布,总体样本果实单果质量分布的集中区域为2.21~10.73 g;可溶性固形物含量分布的集中区域为12.05%~29.17%;可食率分布的集中区域为32.41%~84.86%。利用主成分分析得到贡献率较高的3个主成分,累计方差贡献率为92.276%,3个主成分分别反映了单果质量、可食率和可溶性固形物含量因子。【结论】广西实生龙眼种质资源表现出丰富的变异,单果质量、可食率和可溶性固形物含量是影响龙眼的主要性状,单果质量表现突出的是梧州市藤县和平镇和贵港市平南县安怀镇,柳州市城中区环江村则表现为高可溶性固形物含量,而单果质量大且可食率高的种质为贵港市平南县安怀镇,3个地区的龙眼种质资源可作为广西龙眼优异种质资源开发利用。 展开更多
关键词 实生龙眼种质资源 广西 表型性状 主成分分析 综合评价
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2种红果臭椿表型特征及色素组分相关性
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作者 张蔓蔓 郑聪慧 +7 位作者 徐振华 李新利 杜克久 田芸 孟李冰 柳明妹 聂佳佳 邢争 《东北林业大学学报》 CAS 北大核心 2025年第1期23-34,42,共13页
为揭示红果臭椿表型特征及色素组分相关性、阐明果色性状形成规律,以臭椿(Ailanthus altissima(Mill.) Swingle, CK)、红果臭椿(Ailanthus altissima var.erythrocarpa)2个新株系(P1、P10)为试验材料,观测其表型特征、发育进程及物候节... 为揭示红果臭椿表型特征及色素组分相关性、阐明果色性状形成规律,以臭椿(Ailanthus altissima(Mill.) Swingle, CK)、红果臭椿(Ailanthus altissima var.erythrocarpa)2个新株系(P1、P10)为试验材料,观测其表型特征、发育进程及物候节律,对叶片、叶轴、果枝、果序轴及不同发育阶段的翅果生物量、形态指标、色差、色素组分及质量分数进行测定。结果表明:(1)P10与CK物候期相同,P1比CK晚2~3 d;P1花部位为绿色,P10为红色;P1有转色(绿转红),P10无转色(呈红色)。(2)不同部位个体大小在生长季从大到小均表现为P1、CK、P10;3株系翅果干质量均在果实成熟期(S4)达到最大值,从大到小依次为P10、CK、P1。(3)P1和P10不同部位除叶片外均为橘或红色系;同株系不同部位的各色素均表现为总叶绿素质量分数最高,叶片总叶绿素和类胡萝卜素质量分数显著高于其他部位;不同部位中,P1叶轴花青素相对质量分数最高,P10果序轴最高;P10叶片中的总叶绿素质量分数最高(3.518 mg·g^(-1)),且与红绿属性色相显著负相关,P1叶轴和果枝、P10果枝和果序轴的花青素相对质量分数与红绿属性色相、彩度呈显著或极显著正相关。(4)P10和P1翅果果实膨大/转色期(S2)至盛果期(S3)均为红色系;P1表现为转色型,具有绿色转变为红色的观赏特性,观赏期为6月上旬到7月中下旬;P10则为全红型,观赏期为6月上旬到7月中上旬,P1比P10观赏时间长。P1在坐果期至果实膨大/转色期,翅果花青素相对质量分数显著升高,促进了转色。P10不同部位及翅果各时期花青素相对质量分数显著高于P1和CK,是其色泽较P1和CK鲜艳的主导原因,且其翅果果实膨大/转色期和盛果期亮度、红绿属性色相与彩度均显著优于P1,果期观赏性更佳。 展开更多
关键词 红果臭椿 物候节律 表型特征 色素组分 相关性分析
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紫薇和福建紫薇杂交群体株型性状遗传分析
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作者 江欣蔚 黄佳玉 +3 位作者 徐玉 申梦娇 蔡明 潘会堂 《福建农业学报》 北大核心 2025年第2期123-131,共9页
【目的】探讨福建紫薇(Lagerstroemia limii)改良紫薇乔木性状的潜力。【方法】以福建紫薇与灌木型紫薇品种‘千层绯雪’为亲本构建正、反交群体,采用相关性分析、主基因+多基因混合遗传模型对一年生杂交后代的株高、地径、一级分枝点... 【目的】探讨福建紫薇(Lagerstroemia limii)改良紫薇乔木性状的潜力。【方法】以福建紫薇与灌木型紫薇品种‘千层绯雪’为亲本构建正、反交群体,采用相关性分析、主基因+多基因混合遗传模型对一年生杂交后代的株高、地径、一级分枝点高度、一级分枝数等7个性状进行分析。【结果】(1)杂交后代的株高在1.50~24.5 cm,地径0.30~4.44 mm,一级分枝点高度0.50~6.20 cm,一级分枝数0~4个,多数性状基本呈正态分布,后代中存在潜在的乔木型种质。(2)7个性状的变异系数范围在31.72%~240.42%,变异程度最大的是千层绯雪×福建紫薇群体的一级分枝数,最小的是该群体的一级分枝点高度。福建紫薇ב千层绯雪’群体的一级分枝点高度、开张角度、侧枝GSA的变异系数比‘千层绯雪’×福建紫薇群体更大,且福建紫薇ב千层绯雪’群体更倾向表现出植株高、地径粗、分枝数量多,说明福建紫薇作为母本时杂交后代有更丰富的株型变异。(3)相关性分析表明,株高与地径、一级分枝数与开张角度、开张角度与侧枝GSA呈极显著正相关。(4)株高、地径、开张角的最适模型为2MGAD,侧枝GSA、一级分枝点高度的最适模型为2MG-EA。【结论】福建紫薇是培育生长量大、基部不分枝、主干明显的紫薇品种的优良材料,为乔木型紫薇的培育提供依据。 展开更多
关键词 紫薇 远缘杂交 株型 遗传分析
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