CN113486849A - 一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法 - Google Patents

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卢卫红
曾德勇
秦月
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Abstract

一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，属于农业技术领域。本发明的目的是为了解决现有水稻表型分析方法受认为主观影响较大，易产生误差等问题，所述方法为：对水稻种子进行空间诱变；回收经过空间诱变后的早熟稻种子，采用数字图像处理技术鉴定水稻表型变化。本发明利用返回式卫星搭载早熟水稻种子进行空间诱变，改变早熟稻的性能，使得早熟稻种子产生较高频次、类型丰富的变异，利用图像处理技术获取水稻的表征信息，鉴定空间辐射对水稻性状的影响，为优质新品种的培育提供了新方法。

Description

一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法
技术领域
本发明属于农业技术领域，具体涉及一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法。
背景技术
随着人类向太空探索的深入，空间辐射生物效应的研究成为了人们关注的领域。由于 中国是世界上最大的水稻消费国，对水稻的需求日益增大，再加上种子便于搭载的优点， 空间辐射对水稻的影响成为学者们的研究热点。
稻谷表型分析是了解环境效应的重要环节，是开展水稻育种必不可少的工作。但传统 的测量方法，受人为主观影响较大，而且工作量较大，试验过程易产生误差。因此，借助 于现代高新技术和软件处理系统，实现性状测量的半自动化和批量化、降低人为误差，是 十分必要的。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有水稻表型分析方法受认为主观影响较大，易产生误差等 问题，提供一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，该方法利用返回式卫星搭载水稻进行 诱变，然后借助数字图像处理技术测定水稻的表型变化，提高了水稻表型性状的鉴定效率。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)对水稻种子进行空间诱变；
(2)回收经过空间诱变后的早熟稻种子，采用数字图像处理技术鉴定水稻表型变化。
本发明相对于现有技术的有益效果为：本发明利用返回式卫星搭载早熟水稻种子进行 空间诱变，改变早熟稻的性能，使得早熟稻种子产生较高频次、类型丰富的变异，利用图 像处理技术获取水稻的表征信息，鉴定空间辐射对水稻性状的影响，为优质新品种的培育 提供了新方法。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明 技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本 发明的保护范围中。
具体实施方式一：本实施方式记载的是一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，所述 方法包括如下步骤：
(1)对水稻种子进行空间诱变；
(2)回收经过空间诱变后的早熟稻种子，采用数字图像处理技术鉴定水稻表型变化。
具体实施方式二：具体实施方式一所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，步 骤一中，所述的水稻所搭载卫星为实践十号返回时卫星，在轨飞行12.5天。
本发明利用返回式卫星、神州飞船，进行作物种子的空间搭载实验，利用航天诱变技 术，育成或发掘新品种，新体系。航天育种工程的实施，为我国农业科学探索农作物的空间诱变育种机理、全面农作物育种提供一个平台。
具体实施方式三：具体实施方式一所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，步 骤二中，所述数字图像处理技术包括硬件和软件。
具体实施方式四：具体实施方式三所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，所 述硬件为扫描仪、PC电脑、照相机中的一种或几种。
具体实施方式五：具体实施方式三所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，所 述软件为Photoshop、Graph、Matlab、Auto CAD中的一种。
数字图像处理技术作为一种新兴的测量技术，是一种快捷方便的测量方法，它利用现 有的数字图像设备，配以适当的软件和程序，组合构造成一台智能型测定表型变化的仪器。
具体实施方式六：具体实施方式一所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，对 水稻表型变化检测包括水稻截面积、种子周长、粒长、粒宽。
粒长、粒宽、种子周长和截面积是评价水稻粒型的最重要性状指标，与水稻产量和外 产量和品质直接相关。
具体实施方式七：具体实施方式一所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，图 像预处理流程为图像裁剪-图像灰度化-图像增强处理-增强灰度图像-水稻二值化。
图像在进行分析前，重要的一步是对图像进行增强处理，以便把目标物从背景和噪声 中突出出来进而实现分割。改善图像灰度，增加整个图像层次，使图像对比度得到拉伸。 图像预处理，是有利于后续的分析处理，使得水稻生长特征能顺利被提取。
实施例1：
步骤1、将水稻种子放在生物辐射箱中，然后装载到SJ-10返回卫星(中国甘肃酒泉卫星发射中心)上，该卫星于2016年4月6日发射，进行12.5天的太空飞行(轨道高度 252公里；轨道倾角43°)。
步骤2、用直尺手工测量50个水稻种子的长宽比。
步骤3、采集高分辨率的图像:数码相机拍摄的图片以JEPG格式保存，启用图像处理 软件Photoshop对拍摄图片进行裁剪、将图像中叶尖部的灰度调低，增强图像灰度，与白色背景形成大的对比。接着采用图像阈值自动化的迭代阈值法进行水稻的二值化，图像分析水稻面积、周长、粒长、粒宽和圆度等多个指标。将实施例1与传统手工测量进行比较， 结果如表1。
Figure BDA0003182652130000031
从表1可以看出，两种方法的测定结果差异不显著，确保了准确性。

Claims (7)

1.一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：
(1)对水稻种子进行空间诱变；
(2)回收经过空间诱变后的早熟稻种子，采用数字图像处理技术鉴定水稻表型变化。
2.根据权利要求1所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，其特征在于：步骤一中，所述的水稻所搭载卫星在轨飞行12.5天。
3.根据权利要求1所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，其特征在于：步骤二中，所述数字图像处理技术包括硬件和软件。
4.根据权利要求3所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，其特征在于：所述硬件为扫描仪、PC电脑、照相机中的一种或几种。
5.根据权利要求3所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，其特征在于：所述软件为Photoshop、Graph、Matlab、Auto CAD中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，其特征在于：对水稻表型变化检测包括水稻截面积、种子周长、粒长、粒宽。
7.根据权利要求1所述的一种鉴定空间诱变水稻表型变化的方法，其特征在于：图像预处理流程为图像裁剪-图像灰度化-图像增强处理-增强灰度图像-水稻二值化。
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