基于无人机定量遥感的玉米高通量表型解析与评估研究

发布时间：2024-03-02 20:58

　　随着环境恶化、自然资源稀缺和人口快速增长,人类面临着严峻的全球粮食安全问题。为了满足未来的需求,需要加快培育高产、抗逆性强的新品种。然而,传统的田间表型筛选方法具有破坏性、低效率、低维度、劳动密集且繁琐等缺点,严重地阻碍了田间育种工作的发展。育种学家迫切地需要一种高通量获取和评估表型数据的技术手段,能够高效简便地从大规模基因型群体中筛选出表现优良的表型性状。无人机遥感技术因具有实时、多源、动态等特点,为高通量获取和评估农作物的表型数据提供了新的解决思路。本文利用无人机遥感高通量表型平台获取大规模玉米育种材料的表型数据,并选择具有代表性的抗逆表型性状——倒伏,形态结构性状——株高和生产性能性状——地上鲜生物量进行深入研究;通过建立玉米大群体育种材料的表型图谱和分析表型相似性,实现对多个表型性状的综合评估。论文主要研究内容和结论如下:(1)提出了一种考虑玉米冠层空间结构的株高估算方法。从实验数据中观察到小区尺度上玉米冠层结构是随着生育期发展而不断变化,高密度点云的分布也具有一定的随机性。结合上述观察结果,提出了一种株高估算方法;其核心思想是尽量保留顶部冠层结构的同时,去除玉米下部叶片的影响...

【文章页数】：124 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.t育种项目中主要研究对象及表型、基因型和环境三者之间关系

图１．３研宄技术路线图??Ｆｉｇ．?１．３?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｒｅｓｅａｒｃｈ?ｆｒａｍｅ??

图２．１玉米育种试验小区布置图??Ｆｉｇ．?２．１?Ｍａｉｚｅ?ｂｒｅｅｄｉｎｇ?ｔｒｉａｌ?ｐｌｏｔ?ｌａｙｏｕｔ??

图2.2无人机遥感图像获取((a)无人机高通量表型平台(b)五个观测时间点Fig.2.2UAVremotesensingimagedataacquisition.(a)UAV-HTPplatform.(b)Fiveobservation

本文编号：3917391