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为准确预测小麦(Triticum aestivum L. )产量,研究人员探究种子形态与粒重关系,助力育种提升产量品质。
小麦(Triticum aestivum L. )作为全球重要的主食作物,精准预测其籽粒产量意义重大。籽粒重量是作物产量的关键决定因素,受遗传、环境、农艺措施以及种子形态计量学特征等多种因素影响。本研究旨在运用数字图像分析和统计方法,探索小麦种子形态计量学特征与籽粒重量之间的关系。研究人员对 122 种基因型的小麦种子,测量了其长度、宽度、厚度和面积等特征,并通过多元线性回归分析和结构方程模型,评估这些特征对籽粒重量的影响。
研究结果显示,种子长度和厚度是种子重量的重要预测指标,其中平均长度的标准化效应最为显著。此外,籽粒体积、宽度和周长是影响千粒重(Thousand-grain weight,TGW)的关键因素,它们能解释超过 99% 的千粒重变异。水平种子面积和周长是种子长度的有力预测指标,而垂直种子面积和周长则能较好地预测种子宽度。同时,垂直种子的圆形度、面积和周长是种子厚度的重要预测指标。结构方程模型表明,这些因素对种子重量有显著影响,其中厚度和种子长度的影响最为突出。
数字成像技术被证明是一种有效、无损且经济的种子形态评估方法,但该技术存在依赖外部特征和二维成像的局限性。为解决这些问题,研究建议整合近红外光谱和三维成像等先进技术,以实现更全面的分析。总体而言,这项研究凸显了种子形态计量学在小麦育种计划中的潜力,强调了大小和形状特征对提高籽粒品质和产量的重要性。