大豆育种四篇

大豆育种 篇1

大豆育种的试验地对于育种的质量有重要影响, 所以必须要进行认真选择, 育种地一般要求与生产田要基本接近, 因为这决定对育成种的适应性, 一般要求地力均匀, 肥力中等, 当然同生产田一样, 地势要相对平坦, 排水条件良好。

2 亲本选择与杂交组合配制

育种过程多采用杂交方式进行, 因为杂交种往往表现出一定的优势, 在各种品性方面都比亲本更强一些, 但在亲本选择上。同时在组合上还要考虑成熟期的搭配及性状互补。

3 后代筛选与南繁加代

后代筛选过程中, 要以优中选优为原则, 对于低代的不良组合进行淘汰, 高代的进行株行选择。在实际生产中, 多采用单株系谱系进行选择, 而南繁可以进行混合收, 然后回来再混合种, 一般在秋季收获前进行区分, 单株选择一遍。在秋季选种时, 对不同熟期的品种要分批选择, 以先早熟后晚熟的次序进行单株或株行进行选择。

4 性状选择

4.1 株型选择

株型选择上要以种植环境的差异而有所区分, 如果是开荒时间较短且肥水条件不错的地区, 则以紧凑、杆强、不过密的喜肥水类型为主, 这样的株型一般节间短、小分枝、发苗不快。我国北方地区这样的开荒年头少, 土壤相对肥沃的地块不少, 如果雨水较好, 则非常适合这样的喜肥水大豆品种。

4.2 茎杆选择与叶形观察

除了株形选择外, 对茎杆的选择也有要求, 一般要求高度适中, 下面相对粗一些, 上面较细, 而且空心小, 局部具有良好的强度, 整体有很好的弹性, 这样的茎杆抗倒伏性能较佳。叶形上有园叶和长叶之分, 也有厚薄的不同, 相对圆叶荚短粒少, 长叶荚长粒多, 叶大粒大, 叶小粒也小, 梭形分枝品种一般顶叶较小, 后期叶不早衰, 变黄晚, 窜叶快, 脱水快。

4.3 花、荚、粒选择

大豆的花、荚、粒方面也有所不同, 不同的花、荚、粒对于大豆的产量也有影响。花不要太多, 因为花多对营养消耗就会过多, 则整体的粒就不会太大, 而荚也不要过密, 以少荚、优荚为原则, 这样荚的成活率、坐荚率才高。另外荚形也不要太宽, 但一定要饱满, 这样能避免出现扁粒, 荚也不要太长, 要粒多而紧密。前期的选择可以通过叶、荚的外观进行判断, 后期则要注意选不早衰、脱水快的品种, 因为这样的品种一般光温柔的度都较好, 在收获时选种则直接看种粒, 以粒大、粒圆、金黄、光泽感强、粒较重为首选。

4.4 根系判断

大豆选种的一个重要的性状指标是根系, 如果根系发达, 则相对耐涝、抗旱、而且多半不会出现早衰的情况。比如大豆品种中的北丰系列, 相对根系都比较发达, 干重增加, 抗涝性较好, 另外北丰2号与其他品种培育的杂交后代, 如北豆系列, 都具有旱年不早熟, 涝年不早衰, 遇旱、涝等灾害不空节, 结荚率高等优良性状, 这些优良性状的表现, 主要得益于这些品种的发达的根系。

4.5 产量

高产即当条件适宜某个品种时, 其产量非常突出。稳产即当条件不适宜某个品种时, 其产量不低或较好。大豆除了耐密、抗旱、抗倒伏、抗病种等指标外, 更重要的一个指标是高产, 所以在大豆品种培育过程中, 除了其他性状之外, 产量是必须要考察的一个指标, 无论哪种类型的大豆品种, 高产、稳产、适应性强是诸多指标的首选指标, 产量好的指标才受欢迎, 才能在生产中对于增收起到作用。

参考文献

[1]迟玉宏.高寒地区早熟大豆品种特性及育种过程[J].现代农业科技, 2011 (7) .

大豆育种 篇2

与此同时, 遥感技术经过近百年的发展。 遥感技术具有宏观、客观、重复、廉价, 优势, 同时能做常规方法做不到的事[3]。 无人机具有成本低, 操作简便, 获取影像速度快, 地面分辨率高等一系列优点, 结合农作物地面测量数据, 能迅速而准确地完成该区域农情监测任务, 并为更大范围农情估计采样提供便利[4]。

无人机 (Unmanned Aerial Vehicle, 缩写UAV) , 是一种有动力、可控制、能重复使用的无人驾驶航空器[5]。 在国外, 农业无人机早在多年前已经投入使用。 在2002 年, 美国宇航局用Pathfi- nder- Plus太阳能无人机搭载高分辨率彩色多光谱成像仪, 在Kauai咖啡公司的1500hm2种植区监督杂草爆发、暴露灌溉及施肥异常等情况。 2013年, José Manuelmail使用无人机携带近红外多光谱相机对玉米田的杂草覆盖率进行分析[6]。 近年来, 我国也开展了各领域的无人机应用作业。 中国测绘科学研究院于1999 年完成了“ 无人机海监遥感系统关键技术研究和验证试验”项目, 研制了UAVRS- Ⅰ型无人机[7]。 谢彩香等根据中药资源分布特点利用无人机进行抽样调查, 结合航天遥感计算中药资源的总量, 大大节省了成本, 并使其结果具有统计学的可靠性[8]。 可以看到无人机作为检测和信息获取的手段, 正在高速发展, 并应用于各个领域。

总的来看, 在中国, 农业农情监控领域内的应用不多, 特别是针对无人机影像在该领域内的影像获取与处理、 地面配套数据采集、基于无人机影像的作物分类研究等方面工作涉及很少[9]。 本文利用多旋翼无人机搭载高清数码遥感设备开展大豆育种表型信息获取, 并利用高清数码影像对大豆的叶色、叶形进行监督分类。

1 多旋翼无人机遥感系统集成

1.1 多旋翼无人机

多旋翼飞行器是由多组动力系统组成的飞行平台。 相比于固定翼无人机, 多旋翼无人机具有安全性高、能够自由悬停的优势。

论文采用大疆 ( DJI) S1000V型八旋翼航拍飞行器, 该机有效载荷5Kg, 整机重量4.2Kg, 工作环境温度- 10°C~+40°C。 实验中无人机载重3.5 千克, 飞行时间15 分钟, 飞行高度50 米。 其无人机实物图如图1 所示。

1.2 数据采集系统

采集过程中, 无人机同时搭载高清数码相机 (Canon Power Shot G16, 分辨率3000x4000) 、多光谱相机 (Tetracam ADC Lite, 近红、红、绿三波段, 分辨率2048×1536) 。

其工作流程为:a.根据遥感任务的要求对待拍摄地区进行航迹规划;b.无人机地面监控系统按照规划的航线控制无人机的飞行, 多旋翼无人机则按照预设的航线和拍摄方式控制遥感传感器进行拍摄;c.数据采集系统将拍摄的数据进行存储, d.地面工作人员可以在地面监测无人机的飞行航线;e.拍摄结束后可以给飞机发送指令让其降落;f.从数据采集系统中, 将拍摄的影像数据导出, 由遥感数据处理人员进行后续处理。

2 无人机载多传感器数据获取与处理

2.1 试验区情况

2014 年8 月28 至31 日, 赴山东圣丰种业科技发展有限公司开展的无人机辅助作物育种试验。 该公司是以大豆、花生、棉花、小麦种子为主导产业的国家重点高新技术企业, 位于山东省济宁市西部的嘉祥县, 东经116°06′~116°27′, 北纬35°11′~35°38′。其试验小区测区条件交通条件便利、田地分块大而整齐, 为遥感影像分类提供便利。

无人机航拍作业时风力小于4 级, 天气晴朗, 能见度高, 飞行采用自动起飞/ 规划航线飞行/ 自动降落模式, 在试验中, 我们共飞行旋翼无人机3 个架次, 获取了大豆育种小区高清数码影像270 张, ADC多光谱影像550 张。

2.2 数据处理方法

无人机拍摄获取的影像为中心投影, 要进行实际的应用必须对影像进行正射校正并最终拼接成图, 获得整个测区的正射影像图 ( Digital Orthophoto Map, DOM) [10]。

2.3 小区正射映像生成与小区分割

本文利用自主研发的无人机影像数据处理软件, 实现对无人机拍摄的高清数码影像几何拼接和正射镶嵌, 其正射影像图如图2 所示。

图2 所示的正射影像分辨率高达1.5 厘米, 放大后可清晰查看大豆叶色、叶形差异。 图3 所示为大豆叶色差异, 图4 所示为大豆叶形差异。

3 针对大豆育种的信息解析

基于高清正射影像, 采用监督分类- 最大似然法对大豆叶色、叶形进行提取和分类。 通过对高清数码影像进行最大似然分类, 得到如图5 所示分类结果。 叶色分为深绿、绿、浅绿三等级;叶形分为圆叶和尖叶两类, 其分类结果如图6 所示。

由图可见, 小区的叶色被清晰的分成3 类, 其小区南边叶子普遍比北边绿, 这也符合实验预期。 叶形也被分成2 类, 南边圆叶较多, 北边尖叶较多。 选取坐下角区域从上往下数第4 道23 块田作为抽样数据, 由目视判别法分别对叶色和叶形进行统计, 然后对比分类结果, 得到其分类精度分别为86.9%、78.2%。

4 总结与讨论

无人机遥感相比卫星遥感具有更高的地面空间分辨率, 能很方便地应用于统计某一地区作物的种植结构、作物长势等信息, 为大范围农作物种植及长势、产量等信息的计算提供依据。 试验中发现, 经过对多旋翼无人机航拍的高清数码照片进行拼接、 正射处理, 所得的正射影像中能够清晰的识别大豆叶形、叶色种类。 对获取的高清正射影像, 经过小区田块划分处理, 得到小区空间分布, 采用最大似然分类法, 对大豆叶形叶色进行分类, 经目视判别法, 分类结果准确率分别在86.9%、78.2%。

本文研究表明, 利用无人机遥感技术能够实现辅助作物育种表型信息快速获取与解析的目的。 然而, 对于农田作物的遥感信息的挖掘还不仅限于叶形、叶色的分类和长势的监控。 无人机多传感器集成及数据处理, 针对多传感器、多作物表现信息的解析等工作还有待进一步研究。

摘要：本文以国家大豆改良中心圣丰试验站大豆育种基地为研究区域, 利用多旋翼无人机搭载高清数码相机对大豆育种小区进行遥感监测, 并开展了针对大豆育种表现形态的信息解析。试验中, 获取无人机载高清数码及多光谱影像覆盖约90亩育种小区, 经数据几何处理实现小区高清正射影像及多光谱影像拼接。基于高清数码影像, 采用最大似然法对大豆叶形、叶色进行监督分类, 经目视判读, 分类精度分别达到86.9%, 78.2%。基于多光谱影像, 开展大豆长势遥感监测分级。研究表明, 利用基于无人机的低空遥感技术能够实现辅助作物育种表型信息获取的需求, 解决作物育种田间调查标准不统一、时效性差等问题。

关键词：无人机,遥感,表型信息,大豆育种

参考文献

[1]彭卓.中国大豆研发体系现状研究[J].中国农业科学, 2009, 42 (11) :3852-3862.

[2]杨如萍.中国不同地区大豆单产及品质性状的比较[D].兰州:甘肃农业大学, 2012.

[3]陆登槐.农业遥感的应用效益及在我国的发展战略[J].农业工程学报, 1998, 9:65-70.

[4]王玉鹏.无人机低空遥感影像的应用研究[D].焦作:河南理工大学, 2011.

[5]吕厚谊.无人机发展与无人机技术[J].世界科技研究与发展, 1998 (6) :113-116.

[6]冯江.无人机技术在现代农业生产中的应用[J].农业技术与装备, 2014.5.26-28.

[7]李紫薇, 曹红杰, 刘煜彤等.无人机海监测绘遥感系统的应用前景[J].遥感信息, 1998 (4) :32-33.

[8]谢彩香, 陈士琳, 林宗坚, 等.无人机遥感技术应用于药用植物资源调查研究[J].中国现代中药, 2007, 9 (6) :4-6.

[9]王青山, 简述无人机在遥感技术中的应用[J].测绘与空间地理信息, 2010, 33 (3) :100-104.

大豆常规育种及繁育技术 篇3

1.1大豆育种的特点 大豆育种遵循植物育种学的基本原理（变异、选择等）。 大豆是闭花授粉植物，具有自然杂交率低，容易保持种性，对日照敏感，对环境适应性差，地区间引种不易成功等特性。

1.2大豆育种的途径和方法 大豆家系品种选育的主要途径和一般步骤：配制具有目标性状遗传变异的组合，选好父母亲本进行杂交、自交，从中分离优良个体并衍生为家系；多年、多点的家系试验，鉴定其产量等目标性状；选拔优异的家系，区试、审定、推广。大豆家系品种选育的主要方法：自然变异选择育种；杂交育种；回交育种；诱变育种；群体改良与轮回选择。

2.大豆育种程序及小区技术

2.1大豆育种程序 引进或创造变异群体→选择优良变异个体→ 繁殖、鉴定优良变异→中选变异→鉴定推广。

2.2大豆育种程序的小区技术 创造变异圃，采用顺序排列创造变異；变异后代圃，采用顺序排列鉴定、选择优良变异个体；鉴定圃试验，采用顺序排列的间比法设计筛选优良家系；产量比较试验，采用随机区组设计筛选最佳家系。参试材料多时可用分组随机区组设计。亦有采用简单格子设计以及其他各种变通的设计。

3.纯系品种良种繁育的基本程序

原原种（育种家的种子）→原种→良种→大田生产

4.原原种（育种家的种子）、原种和良种的基本关系

达到原种质量标准←提纯复壮 ←大田生产

↓

原原种（育种家的种子）→原种 →良种

4.1育种家种子 育种家种子是指由育种者育成品种的原始种子。育种者可以是一个单位，也可以是一个育种家个人。育种家种子的生产是在育种者亲自掌握和指导下进行的一个世代（原原种）或者两个世代（原种）的高纯度良种繁育。育种家种子的一般标准为：性状典型一致，生长整齐一致，纯度高。

4.2原种 原种是利用育种家种子直接繁殖生产的种子，是育种家种子的后代。一般是由育种者或者取得授权的种子公司或者其他取得授权的良种繁育专业户生产出来的。原种要求具备与育种家种子同样的品质，在种子纯度上应尽可能接近育种家种子。种子纯度不低于99.9%，根据不同用途又分为原种一代与原种二代。选择时期：选择分花期和成熟期两期进行。

4.3良种 良种是利用原种进一步繁殖的种子。一般是在得到授权的良种繁育商的监控下进行繁殖生产。种子的纯度要求基本与原种一致。GB4404.2-1996《粮食作物种子 —— 豆类》规定了市场销售大豆种子的最低质量标准。其中良种种子纯度不低于98.0%。种子的发芽率不低于85%，净度不低于98.0%，水分不高于12.0%。

5.大豆品种的提纯复壮方法

5.1株系选择 大豆提纯复壮常用的方法是由单株选择、株系鉴定、混合高倍繁殖三个步骤组成。分设单株选择圃、株系比较圃、混合繁殖圃3个场圃。单株选择圃选择典型优良单株进行考种，单株脱粒。淘汰与原品种粒色、粒形、脐色等性状不一致的单株。株系鉴定圃每1单株种成1行（株系）。淘汰与原品种不一致的株系。种植设计可采用每隔10～20行种1对照行（原品种）的方式。人选株系，作下一年繁殖种。混合繁殖圃把上述经株系鉴定、混合收获的种子等距稀植点播，进行高倍繁殖。

优质高产大豆育种研究新进展 篇4

优质高产大豆育种研究新进展

农作物新品种在农业各项增产措施中占有较大的比重。“十五”以来，我们在培育优质高产大豆新品种方面取得了突出的研究进展，实现了“多出品种”、和“出好品种”的育种目标。我们运用高效育种技术（主要包括广泛利用国内外资源材料、多种方法创造丰富的变异后代、扩大育种群体规模、生物新技术的运用、目标性状的有效鉴定与筛选、异地加代与穿梭育种、及时升级试验与区试报审等），在原来工作基础上仅用四年时间（2001—2004年）共育成10个优良大豆新品种，包括2004年审定1个（科丰17号—北京市审定）、2003年审定3个（科丰14号—国家审定，科新7号—北京市审定，科新8号—北京市审定）、2002年审定3个（科新4号—北京市审定，科丰15号—天津市审定，科丰37号—天津市审定）和2001年审定3个（科新3号—国家审定，科新6号—北京市审定，科丰53号—天津市审定）。其中一些品种正在生产上扩大示范推广。这些大豆新品种的共同特点是品质优良和产量高（比区试对照品种的增产幅度在6%—25%），优质主要表现在籽粒商品性好（粒大均匀、黄种皮、浅种脐）和蛋白质含量高(42.2%—49.98%)，而且脂肪含量也不低(18.6%—21.0%)，很受农民和加工企业的欢迎, 也符合外贸出口标准。在这10个新品种中，就百粒重而言：≥25克的有5个（科丰14号、科丰15号、科丰17号、科丰53号、科新6号）、≥22克的有8个，而≤20克的只有2个（科新7号、科新8号）；在蛋白质含量方面：≥45%的有4个（科新3号、科新6号、科丰14号、科丰53号）、≥42%的为全部10个品种。这些优良新品种的推广应用对我国优质大豆产业的发展将产生重要的推动作用。

关键词： 大豆新品种 大粒 高蛋白 育种研究 进展