一種作物育種材料篩選方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種作物育種材料篩選方法和系統(tǒng)，該方法包括：步驟S1，對涉及作物育種材料的多個候選性狀進行聚類；步驟S2，從根據(jù)聚類得到的每一類候選性狀中各選擇至少一個性狀參數(shù)將其作為育種材料的評價指標；步驟S3，確定步驟S2中選擇的每個評價指標對應(yīng)的權(quán)重值；步驟S4，根據(jù)步驟S3中得到的權(quán)重值對各個育種材料相應(yīng)的指標值進行運算，得到各個育種材料的綜合評分；步驟S5，根據(jù)步驟S4中得到的綜合評分進行作物育種材料的篩選。使用本發(fā)明提供的作物育種材料篩選方法和系統(tǒng)，能夠提高篩選的效率和準確性；同時，能夠使選取的用于系統(tǒng)綜合評價的作物性狀指標更加科學合理。
【專利說明】一種作物育種材料篩選方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及作物育種【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種作物育種材料篩選方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]綜合評價學一門運用多學科、多領(lǐng)域的理論、方法、技術(shù)和知識相互交叉、滲透的綜合性學科。從哲學視角上看，綜合評價技術(shù)是一種認識手段，一種定量認識客觀實際的手段，它能夠使我們從紛雜的現(xiàn)象中把握事物的整體水平；從統(tǒng)計學視角上看，它與回歸分析、指數(shù)分析、時間序列分析等統(tǒng)計方法分支一樣，是統(tǒng)計方法體系中的一個重要分支，且被廣泛應(yīng)用于社會現(xiàn)象的定量綜合評價實踐中去，如經(jīng)濟效益評價、物流規(guī)劃評價、環(huán)境影響評價、食品安全評估等領(lǐng)域。
[0003]目前，在農(nóng)作物育種領(lǐng)域，育種人員主要通過以下兩種方式對育種材料進行評價，分別為:主觀評價法和田間試驗統(tǒng)計法。主觀評價法是指育種人員基于自己多年的育種經(jīng)驗對育種材料直接做出主觀的評價。受個人知識水平與育種經(jīng)驗的影響，不同的育種人員對同一植株可能做出不同的評價，導致主觀性較強；其次，該方法一次僅可以針對一個植株的某個性狀對其進行評判，不能同時綜合多個性狀對植株進行評判，缺乏全面性；最后，對一些未數(shù)量化的指標沒有統(tǒng)一的劃分標準，這種模糊性使得在品種評判時準確度較低。因此，農(nóng)作物的育種過程需要科學的綜合評價方法。田間試驗統(tǒng)計法通常包括:完全隨機法、隨機區(qū)組法、拉丁方法、重復(fù)內(nèi)分組法、裂區(qū)法、條區(qū)法等,這些方法的一個共同點就是:通過事先設(shè)計田間試驗，然后基于方差分解的思想對田間試驗中的各試驗因素進行方差分析，然后采用最小顯著差數(shù)法(Least Significant Difference, LSD)或新復(fù)極差法(Shortest Significant Ranges, SSR)進行多重比較，以此來分析各材料之間的差異性,或?qū)讉€性狀進行互作效應(yīng)評判，較少對多個性狀進行綜合而定量的評價，嚴重影響到結(jié)果的真實性和可用性。通常，育種材料的優(yōu)劣由許多性狀指標決定的，如產(chǎn)量、株高、抗病性、倒伏性、生育期等性狀，只有綜合性狀表現(xiàn)優(yōu)良的作物品種才有大面積推廣的價值。
[0004]因此，研究一種科學、客觀的作物育種材料綜合評價方法，將有助于育種人員對作物育種材料進行綜合評判和分析決策，輔助育種家進行材料篩選淘汰，提高育種材料的篩選效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明提供了一種作物育種材料篩選方法和系統(tǒng)，能夠提高篩選的效率和準確性，同時能夠使選取的指標參數(shù)更加科學合理。
[0006]本發(fā)明提供了一種作物育種材料篩選方法，其特征在于，包括:
[0007]步驟SI，對涉及作物育種材料的多個候選性狀參數(shù)進行聚類；
[0008]步驟S2，從根據(jù)聚類得到的每一類候選性狀參數(shù)中各選擇若干個大于一定閾值的候選性狀參數(shù)將其作為育種材料的評價指標；
[0009]步驟S3，確定步驟S2中選擇的各個評價指標對應(yīng)的權(quán)重值；[0010]步驟S4，根據(jù)步驟S3中得到的權(quán)重值對各個育種材料相應(yīng)的評價指標進行加權(quán)運算，得到各個育種材料的綜合評分；
[0011]步驟S5，根據(jù)步驟S4中得到的綜合評分進行作物育種材料的篩選。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟SI具體包括:
[0013]步驟SI I，逐個計算任意兩個候選性狀參數(shù)之間的距離，其中候選性狀參數(shù)Xi和候選性狀參數(shù) Xj 間的距離
【權(quán)利要求】
1.一種作物育種材料篩選方法,其特征在于,包括: 步驟Si，對涉及作物育種材料的多個候選性狀參數(shù)進行聚類； 步驟S2，從根據(jù)聚類得到的每一類候選性狀參數(shù)中各選擇若干個大于一定閾值的性狀參數(shù)將其作為育種材料的評價指標； 步驟S3，確定步驟S2中選擇的各個評價指標對應(yīng)的權(quán)重值； 步驟S4，根據(jù)步驟S3中得到的權(quán)重值對各個育種材料相應(yīng)的評價指標值進行運算，得到各個育種材料的綜合評分； 步驟S5，根據(jù)步驟S4中得到的綜合評分進行作物育種材料的篩選。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟SI具體包括: 步驟S11，逐個計算任意兩個候選性狀之間的距離，其中候選性狀Xi和候選性狀Xj間的距離
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S2包括: 步驟S21，將每一類候選性狀參數(shù)中的各個候選性狀值消除量綱，轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列； 步驟S22,確定母序列{X。(t)}與子序列(Xi⑴};其中，t = 1，2，…，n, i = 1，2，…，m,η為各序列的長度即數(shù)據(jù)個數(shù)，m為因素(變量)的個數(shù)； 步驟S23，根據(jù)如下公式計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)LtliGO:
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟S5具體包括: 步驟S51，建立育種材料樣本數(shù)據(jù)的評價矩陣Z ;其中，
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，若指標j為正向指標，
6.—種作物育種材料篩選系統(tǒng),其特征在于,包括: 聚類模塊，用于對涉及作物育種材料的多個候選性狀參數(shù)進行聚類； 第一選擇模塊，用于從所述聚類模塊聚類得到的每一類候選性狀參數(shù)中各選擇若干個大于一定閾值的候選性狀參數(shù)將其作為育種材料的評價指標； 權(quán)重獲取模塊，確定所述第一選擇模塊中選擇的各個評價指標對應(yīng)的權(quán)重值； 計算模塊，用于根據(jù)權(quán)重獲取模塊得到的權(quán)重值對各個育種材料相應(yīng)的評價指標進行運算，得到各個育種材料的綜合評分； 第二選擇模塊，根據(jù)所述計算模塊得到的綜合評分進行作物育種材料的篩選。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述聚類模塊具體用于執(zhí)行: 步驟SI I，逐個計算任意兩個候選性狀參數(shù)之間的距離，其中候選性狀Xi和候選性狀Xj間的距離
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng),其特征在于,所述第一選擇模塊,具有用于執(zhí)行: 步驟S21，將每一類候選性狀參數(shù)中的各個候選性狀參數(shù)值消除量綱，轉(zhuǎn)換為可比較的數(shù)據(jù)序列；步驟S22,確定母序列{X。(t)}與子序列(Xi (t)},其中，t = I, 2，…，n, i = 1，2，…，m ; 步驟S23，根據(jù)如下公式計算灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)LtliGO:
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二選擇模塊具體用于執(zhí)行:步驟S51，建立育種材料樣本數(shù)據(jù)的評價矩陣Z ;其中，
10.如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，若指標j為正向指標，
【文檔編號】G06Q50/02GK103793850SQ201410030900
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】潘守慧, 王開義, 劉忠強, 張水發(fā), 黃姍, 王書鋒, 王曉鋒, 張祺 申請人:北京農(nóng)業(yè)信息技術(shù)研究中心