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    新工具为不同气候区选择最佳玉米品种
    日期:2019-08-26 作者:编译:张晓静 来源:“农科智库”微信公众号 点击:
     

    编译:张晓静   
    单位:北京市农林科学院农业信息与经济研究所­
        荷兰瓦赫宁根大学和生物计量研究所的统计学家开发了一种新模型,可以相当准确地预测不同气候区的许多玉米品种的产量。有了这个工具,植物育种家可以在规划育种计划的时候将天气变化因素考虑其中。生物计量研究所与法国INRA研究所以及其他欧洲研究伙伴合作,组成了一个农作物表型研究联盟,其研究目的是测量环境条件对玉米产量的影响。

    品种及产量
        计量生物研究员Emilie Millet参与了欧洲30个田间试验网络的协调工作,试验中,250个不同的玉米品种生长在不同的环境条件下。在每个测试点,试验人员测量了作物所处生长季节的产量、温度、土壤湿度和光照强度。
    这些田间试验为研究环境对玉米产量的影响提供了大量数据佐证,如,卡尔斯鲁厄的德国试验站有很好的作物生长条件(平均20摄氏度, 雨量均衡),每公顷产量13公吨;而意大利博洛尼亚试验站气候干燥炎热, 每公顷产量仅为3公吨。

    预测精度
        研究人员还在法国南部的蒙彼利埃植物表型平台上种植了相同的玉米品种,在那里他们可以更详细地研究天气条件对植物发育的影响。Fred van Eeuwijk的瓦赫宁根研究组开发了一种统计方法来分析大量的植物和环境数据。此外,他们还建立了一个模型,根据玉米品种的DNA及其对环境条件的反应,可以预测不同环境条件下玉米品种的产量。
    Millet和她的同事通过预测另外一个研究项目中其他56个玉米品种在4种不同生长条件下的产量对这个模型进行了测试。结果表明,该模型具有较高的精度。例如,当玉米产量为每公顷10吨时,该模型预测的产量为9-11吨。Millet在《自然遗传学》(Nature Genetics)上发表的文章的第二作者、生物计量学研究员Willem  Kruijer说,这种准确性是前所未有的。

    品种评级
        该模型还可以对每种环境下的玉米品种进行等级评定,进而预测出哪些品种在给定的气候区表现最佳。植物育种家可以利用这个评级功能,通过使用最适合特定气候的植物材料来培育新品种。这个模型还包括模拟的环境条件,例如来自IPCC-reports的环境条件。这将有助于植物育种家对玉米品种在预期的气候变化中的表现做出预测。
        该模型也可以用于番茄和土豆等作物,前提是育种者拥有足够的不同品种和生长条件的相关数据。

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