数字植物技术及在作物表型组学研究中应用
会议名称：《第十九届中国作物学会学术年会》
会议日期：2020年
学科分类：0710[理学-生物学] 082804[工学-农业电气化与自动化] 07[理学] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 0836[工学-生物工程] 090102[农学-作物遗传育种]
摘 要：【研究背景】进入大数据时代的农业科学研究和生产管理,迫切需要组织开展农学、生命科学、信息科学和工程科学等多学科交叉合作研究,研发数字化技术和装备,构建数字动植物技术体系,系统获取并解析表型组-基因组-环境大数据,从组学高度系统深入地挖掘基因型-表型-环境内在关联、全面揭示特定生物性状形成的机制,探索并形成基于数据和知识驱动的数字育种和智慧种养殖科研、生产、管理和服务模式;【材料与方法】数字植物聚焦万物智联时代人-机-农林植物互联互通互操作、高效感知认知的理论、技术和方法开展研究,通过多学科的交叉合作,运用现代信息技术,为农业科学研究、生产经营、科技展示和生态休闲提供植物高通量表型组信息获取解析、三维数字化、结构功能计算、可视化仿真、模拟决策、多重组学分析、数字化设计和VR/AR互动体验等提供关键技术、软硬件系统和数字内容;通过对农林植物生命、生产、生态复杂系统进行数字化表达、可视化展现和功能化设计,实现对农林植物生命、生产、生态过程的科学认知与控制;【结果与分析】本文介绍了数字植物的概念、技术体系及其研究进展,通过案例分析展示了数字植物技术在作物表型组大数据获取、解析、管理、可视化和多重组学分析的应用;【结论】数字植物技术有效推动了作物表型组学的研究,同时,数字植物技术体系构建也是一项十分复杂的科学任务,涉及到农学、植物学、数学、物理等多个学科,需要多学科的协同研究和系统设计才能使得其研究成果更好地服务于作物表型组学。