您好,欢迎访问中国农业科学院 机构知识库!

AI茶树育种技术:以黄化性状预测为例

文献类型: 中文期刊

作者: 徐歆 1 ; 李亚奇 1 ; 杨亦扬 2 ; 徐琪 1 ; 钱雪飞 1 ; 马春雷 3 ; 梅菊芬 1 ;

作者机构: 1.江苏省茶叶研究所

2.江苏省农业科学院休闲农业研究所

3.中国农业科学院茶叶研究所/农业农村部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室

关键词: 茶树育种;机器学习;黄化性状;性状预测

期刊名称: 茶叶科学

ISSN: 1000-369X

年卷期: 2025 年 45 卷 003 期

页码: 393-401

收录情况: 北大核心 ; CSCD

摘要: 茶树作为重要经济作物,其品质改良是育种的核心目标。针对传统茶树育种周期长(≥2年)、表型鉴定效率低等问题,以黄化茶树品种‘安吉黄叶’自然杂交的90个子代为材料,整合40 326个核心单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)位点的基因型数据与黄化表型连续两年观测数据(黄化∶非黄化=54∶36),系统比较了逻辑回归、随机森林和支持向量机3种机器学习模型的预测效能。结果显示,随机森林模型在十折交叉验证中性能最优,其精确度达78.96%,显著优于其他模型。通过特征重要性分析鉴定出两个关键遗传标记位点:Chr8_142477650(编码叶绿体型丙酮酸脱氢酶E1β亚基)和Chr8_126475215(参与RNA加工调控)。然而,在涵盖109份多源黄化种质的独立验证中,模型预测准确率降至21.10%,遗传背景差异导致的特征权重偏移是主要限制因素。该研究建立了茶树黄化性状的机器学习预测框架,将表型鉴定周期从24个月缩短至基因型即时分析,实现了育种早期阶段的性状预判。尽管跨品种泛化能力有待提升,但构建的SNP-表型关联模型为解析茶树基因型-表型复杂关联提供了可扩展的研究范式,标志着人工智能技术在木本植物复杂性状预测中的创新应用。

  • 相关文献

[1]茶业50年回顾及展望. 王运浩,杨亚军,江用文. 2000

[2]在后基因组时代;对茶树功能基因组研究的思考. 陈亮. 2007

[3]金玫瑰等3个茶树新品种在福州的适应性鉴定. 王让剑,杨军,孔祥瑞,郭吉春,钱家强. 2016

[4]基于GF-1/WFV和面向对象的农作物种植结构提取方法研究. 宋茜. 2016

[5]基于词向量的检索扩展方法与农业领域实证. 吴蕾,梁晓贺,乌吉斯古楞,王瑞. 2019

[6]基于无人机遥感的盛花期薇甘菊爆发点识别与监测. 孙中宇,荆文龙,乔曦,杨龙. 2019

[7]机器学习在植物病害识别研究中的应用. 王聃,柴秀娟. 2019

[8]基于图像特征的水稻叶片全氮含量估测模型研究. 杨红云,罗建军,孙爱珍,万颖,易文龙. 2020

[9]基于支持向量机技术预测丙戊酸钠血药浓度. 马攀,贾运涛,刘芳,程林,王红迁,严波,陈勇川. 2021

[10]基于长短时记忆模型的包虫病爆发风险预测混合模型的建立. 陈春蓉,赵瑾,贺兆源,李家宝,陈海兰,贾耿介. 2024

[11]稀疏分层概率自组织图实例迁移学习方法. 吴蕾,田儒雅,张学福. 2016

[12]基于PDF版式特征的文献篇章结构细粒度抽取方法研究. 赵婉婧,刘敏娟,刘洪冰,王新,段飞虎. 2021

[13]基于深度学习的作物基因组学和遗传改良. 辛志奇,赵航,汪海,路铁刚. 2021

[14]食品中甜味分子发掘模型构建. 任海斌,冯宝龙,范蓓,贺斌彬,李知陆,王清华,高飞,王玉堂. 2021

[15]高分遥感驱动的精准土地利用与土地覆盖变化信息智能计算模型与方法研究. 骆剑承,胡晓东,吴田军,刘巍,夏列钢,杨海平,孙营伟,徐楠,张新,沈占锋,周楠. 2021

[16]知识图谱驱动的科研档案大数据管理系统构建研究. 雷洁,赵瑞雪,李思经,鲜国建,寇远涛. 2020

[17]基于Sentinel-2数据的青海门源县天然草地生物量遥感反演研究. 郭芮,伏帅,侯蒙京,刘洁,苗春丽,孟新月,冯琦胜,贺金生,钱大文,梁天刚. 2023

[18]融合作物类型的土壤盐分遥感反演方法研究. 张胜男,陆苗,温彩运,宋英强,康璐,沈军辉,杨民志. 2024

[19]基于机器学习和无人机图像的棉花密度识别研究. 张静,王清茹,雷亚平,王占彪,韩迎春,李小飞,邢芳芳,范正义,李亚兵,冯璐. 2021

[20]基于标志点法的烟草叶形提取与判别. 钟培阁,周也莹,张彦,石屹,郭焱,李保国,马韫韬. 2022

作者其他论文 更多>>