一种油菜数字化育种方法技术

本发明专利技术提供一种油菜数字化育种方法，涉及油菜育种技术领域，所述油菜数字化育种方法主要包括三个模块，分别为表型数据模块、综合模型模块和基因优化组合模块，包括以下步骤：S1、实验样本的获取与种植；S2、表型数据进行采集；S3、将二维表型图像、三维表型图像上传计算机；S4、建立综合模型模块；S5、建立基因优化组合模块；S6、进行基因的优化组合，选出性状优良的油菜品种。本发明专利技术利用无人机搭载多种类型的光学图谱传感器，采集油菜不同生长阶段的表型数据，然后利用超级计算机综合油菜各材料的基因型、表型和环境等因素建立综合模型，最后进行基因优化组合，快速找到最优基因的搭配，精准、高效地筛选出性状优良的油菜品种。高效地筛选出性状优良的油菜品种。高效地筛选出性状优良的油菜品种。

【技术实现步骤摘要】
一种油菜数字化育种方法


[0001]本专利技术涉及油菜育种
，尤其涉及一种油菜数字化育种方法。

技术介绍

[0002]油菜，又叫油白菜，苦菜，十字花科、芸薹属植物，原产我国，其茎颜色深绿，帮如白菜，属十字花科白菜变种，花朵为黄色。农艺学上将植物中种子含油的多个物种统称油菜。
[0003]中国种业正面临，前所未有的机遇与挑战，数字信息化是育种的主流趋势和必然选择。基于数字信息化的蔬菜育种方法，是对于蔬菜在每一个生长时期的表型性状进行数字量化。采用信息技术对蔬菜对种质资源进行管理，可以实现种质资源快速查询、高效利用；采用信息化智能化设备，可以减少劳动强度、降低投入成本，提高育种效率，加速育种进程；采用先进的图像扫描技术，可以准确地获得蔬菜的形貌特征数据。
[0004]就油菜而言，我国油菜育种方法并不完善，未形成全面数字化信息化体系。目前，传统的油菜育种从数据的获取到数据的记录，从人为主观定性到一张纸一支笔，均需耗费大量人力物力，信息数据收集缓慢，数据记录也会存在偏差。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种油菜数字化育种方法，以解决上述技术问题。
[0006]本专利技术为解决上述技术问题，采用以下技术方案来实现：
[0007]一种油菜数字化育种方法，其特征在于：所述油菜数字化育种方法主要包括三个模块，分别为表型数据模块、综合模型模块和基因优化组合模块。
[0008]一种油菜数字化育种方法，包括以下步骤：
[0009]S1、实验样本的获取与种植；
[0010]S2、利用无人机搭载光学图谱传感器，对田间油菜不同生长阶段的表型数据进行采集，通过云服务器将采集的数据与超级计算机连接，与油菜资源数据库的互补填充，形成表型数据模块；
[0011]S3、图像科研人员利用成像平台实现实验样本的多光谱图像与多视角图像，并将所有的二维表型图像、三维表型图像上传计算机；
[0012]S4、模型分析人员利用超级计算机综合油菜各材料的基因型、表型和环境等因素建立综合模型模块；
[0013]S5、数据分析人员利用油菜表型信息与基因型一一对比，建立基因优化组合模块；
[0014]S6、进行基因的优化组合，快速找到最优基因的搭配，精准、高效地筛选出性状优良的油菜品种。
[0015]通过设置上述技术方案：本专利技术的油菜数字化育种方法，表型参数量化：通过各种表型成像设备采集表型参数，用图像数据来量化表型参数，使得表型参数更具有规范性，使得油菜育种的生长参数等标准更具有说服力，避人为因素带来的主观性；利用无人机搭载多种类型的光学图谱传感器，采集油菜不同生长阶段(苗期、蕾薹期、开花期、角果发育成熟
期等)的表型数据，然后利用超级计算机综合油菜各材料的基因型、表型和环境等因素建立综合模型，最后进行基因优化组合，快速找到最优基因的搭配，精准、高效地筛选出性状优良的油菜品种。该油菜数字化育种方法实现了信息化，通过无人机搭载多种类型的光学图谱传感器，将性状数据进行数字化信息化，用数据库代替原有数据记录方式，不断丰富性状调查数据库，根据数据库可以随时查看某年某月某日的形状调查数据。相对于传统形状调查记录方式更加便捷、数据具有不可丢失性。
[0016]优选的，所述油菜不同生长阶段包括苗期、蕾薹期、开花期、角果发育成熟期。
[0017]优选的，所述无人机共搭载多种类型光学图谱传感器。
[0018]优选的，所述油菜数字化育种方法采用的技术包括：光谱成像技术、无人机遥感技术、多视角立体成像技术和机器学习与深度学习算法。
[0019]优选的，所述步骤s2中的表型数据采集过程中，田间性状调查人员可以利用安卓手机APP实现性状数据的采集、上传数据库以及对历史上传数据的查询与修改等功能。
[0020]优选的，所述油菜的表型包括油菜主茎高度和粗细、叶片的形状、颜色和数目、分枝数、分枝角度、主花序有效长度、角果长度等。
[0021]本专利技术的有益效果是：
[0022]本专利技术的油菜数字化育种方法，表型参数量化：通过各种表型成像设备采集表型参数，用图像数据来量化表型参数，使得表型参数更具有规范性，使得油菜育种的生长参数等标准更具有说服力，避人为因素带来的主观性；
[0023]利用无人机搭载多种类型的光学图谱传感器，采集油菜不同生长阶段(苗期、蕾薹期、开花期、角果发育成熟期等)的表型数据，然后利用超级计算机综合油菜各材料的基因型、表型和环境等因素建立综合模型，最后进行基因优化组合，快速找到最优基因的搭配，精准、高效地筛选出性状优良的油菜品种。
[0024]该油菜数字化育种方法实现了信息化，通过无人机搭载多种类型的光学图谱传感器，将性状数据进行数字化信息化，用数据库代替原有数据记录方式，不断丰富性状调查数据库，根据数据库可以随时查看某年某月某日的形状调查数据。相对于传统形状调查记录方式更加便捷、数据具有不可丢失性。
[0025]该蔬菜数字化育种方法实现了表型参数量化：通过成像平台实现实验样本的多光谱图像与多视角图像，并将所有的二维表型图像、三维表型图像上传计算机，用图像数据来量化表型参数，使得表型参数更具有规范性，使得油菜育种的生长参数等标准更具有说服力，避人为因素带来的主观性。
[0026]通过数据分析人员利用油菜表型信息与基因型一一对比，进行基因的优化组合，快速找到最优基因的搭配，精准、高效地筛选出性状优良的油菜品种。
附图说明
[0027]图1为本专利技术整体结构示意图；
[0028]图2为本专利技术的流程图。
具体实施方式
[0029]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结
合具体实施例，进一步阐述本专利技术，但下述实施例仅仅为本专利技术的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0030]实施例1
[0031]一种油菜数字化育种方法，其特征在于：所述油菜数字化育种方法主要包括三个模块，分别为表型数据模块、综合模型模块和基因优化组合模块。
[0032]所述油菜数字化育种方法包括以下步骤：
[0033]S1、实验样本的获取与种植；
[0034]S2、利用无人机搭载光学图谱传感器，对田间油菜不同生长阶段的表型数据进行采集，通过云服务器将采集的数据与超级计算机连接，与油菜资源数据库的互补填充，形成表型数据模块；
[0035]S3、图像科研人员利用成像平台实现实验样本的多光谱图像与多视角图像，并将所有的二维表型图像、三维表型图像上传计算机；
[0036]S4、模型分析人员利用超级计算机综合油菜各材料的基因型、表型和环境等因素建立综合模型模块；
[0037]S5、数据分析人员利用油菜表型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种油菜数字化育种方法，其特征在于：所述油菜数字化育种方法主要包括三个模块，分别为表型数据模块、综合模型模块和基因优化组合模块。2.根据权利要求1所述的一种油菜数字化育种方法，其特征在于：所述油菜数字化育种方法包括以下步骤：S1、实验样本的获取与种植；S2、利用无人机搭载光学图谱传感器，对田间油菜不同生长阶段的表型数据进行采集，通过云服务器将采集的数据与超级计算机连接，与油菜资源数据库的互补填充，形成表型数据模块；S3、图像科研人员利用成像平台实现实验样本的多光谱图像与多视角图像，并将所有的二维表型图像、三维表型图像上传计算机；S4、模型分析人员利用超级计算机综合油菜各材料的基因型、表型和环境等因素建立综合模型模块；S5、数据分析人员利用油菜表型信息与基因型一一对比，建立基因优化组合模块；S6、进行基因的优化组合，快速找到最优基因的搭配，筛选出性状优良的油菜品种。...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玉芳，贺璐，肖才升，陈庭舟，杨春安，卜勇，傅淋，陈泽南，戴恺，
申请(专利权)人：湖南省棉花科学研究所，
类型：发明
国别省市：