[发明专利]一种林木多性状聚合育种系统及方法

说明书

本发明属于林木育种技术领域，公开了一种林木多性状聚合育种系统及方法，所述林木多性状聚合育种系统包括：性状测定模块、性状分类模块、性状剖分模块、中央控制模块、性状保留模块、杂交模块、温度监测与控制模块、湿度监测与控制模块、光照监测与控制模块、施肥模块、移栽模块、种子获取模块、云存储模块、更新显示模块。本发明对林木的温度、湿度以及光照的把控更严格，对林木生长的维持和促进效果更好，方便进行杂交。本发明通过对林木性状的聚类分析实现各性状分类，并从所述类别中进行与选育目标相近的多个优势性状的选择，获得性状突出的植株并对其进行杂交，得到的植株的性状更突出，能够结合多重优势，更具有竞争力。

技术领域

本发明属于林木育种技术领域，尤其涉及一种林木多性状聚合育种系统及方法。

背景技术

目前，林木育种是指按预定目的对林木进行遗传改良的技术，其机理是利用林木种群在自然或人为作用下产生的变异与分化，从中选择、分离和繁殖符合目的的群体或个体。主要的途径有引种驯化(见林木引种)、种源试验、选择育种、杂交育种以及单倍体和多倍体育种(见倍数性育种)、辐射诱变(见诱变育种)等。繁育良种的方式有母树林、林木、种子园和采穗圃等。经过选择和改良的林木繁殖材料，生产上统称为良种。但林木育种的根本任务是创育品质和产量符合生产需要、性状能稳定遗传，且适应一定自然和栽培条件的林木良种群体，以便充分利用自然生产潜力、发挥森林的多种效益。但是目前暂无进行林木多性状聚合育种的方法，无法实现多种优势性状的结合育种。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：目前暂无进行林木多性状聚合育种的方法，无法实现多种优势性状的结合育种。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种林木多性状聚合育种系统及方法。

本发明是这样实现的，一种林木多性状聚合育种方法，所述林木多性状聚合育种方法包括以下步骤：

步骤一，通过性状测定模块利用性状测定程序进行林木植株表型性状的测定；通过性状分类模块获取采集的林木植株表型性状数据并对状数据进行整理，筛选出描述性表型性状数据和数值型表型性状数据；

获取描述性表型性状数据，并利用性状分类程序将所述描述性表型性状数据进行数值化处理，得到数值化表型性状数据；采用K-means聚类分析方式分别将得到的每个数值型表型性状数据和处理得到的每个数值化表型性状数据作为一个数据对象，然后随机设置K个中心对象；分别计算每个数据对象到各中心对象的欧氏距离；对于任一数据对象，将该数据对象与其欧氏距离最小的中心对象放入一个类集合中，形成K个类集合，其中，K≥2；对于任一类集合，将所述类集合中所有数据对象的均值作为新中心对象；判断新中心对象与上次的中心对象是否相同；如果不同，则继续将数据对象与其欧氏距离最小的中心对象放入一个类集合中；将最终确定的K个类集合作为K个聚类簇，得到表型性状的聚类分析结果；同时依据聚类分析结果进行林木植株的性状分类；

步骤二，通过性状剖分模块利用性状剖分程序对育种目标性状进行剖分，筛选获得需要重点改良的关键性状因子；对不同类别的性状集进行拆分，选择同一类别中与目标性状较为相近的一个或是多个性状排在前方，其余性状置于最后方；根据需要重点改良的关键性状因子对林木形状进行改良；

步骤三，通过性状保留模块利用性状保留程序保留与目标性状关联度高的性状的植株；同时淘汰与目标性状关联度低或是需要改良的性状的植株；通过杂交模块利用杂交程序在温室中将保留植株作为多性状聚合育种的亲本进行杂交；

步骤四，通过温度监测与控制模块利用温度监测程序进行种植林木所在区域温度的监测，通过温度控制程序结合加热器和制冷机进行温度高/低的控制；通过湿度监测与控制模块利用湿度监测程序进行种植林木所在区域湿度的监测，以及通过湿度控制程序结合灌溉管道进行土壤湿度的控制；通过光照监测与控制模块利用光照监测程序进行种植林木所在区域光照的监测，以及通过光照控制程序结合遮光帘进行光照强/弱的控制；