马铃薯部分品质性状近红外模型的建立及育种应用的任务书.docx

马铃薯部分品质性状近红外模型的建立及育种应用的任务书
任务书
一、研究背景及意义
马铃薯是我国主要的农作物之一，也是世界上重要的粮食作物之一。马铃薯种植面积和产量在不断增加，但由于种质资源有限、育种过程耗时、人力成本高等因素对育种工作的难度增加，使得马铃薯育种取得突破性进展的难度增加。近年来，近红外技术在农业品质监测和育种研究中得到了广泛应用。近红外技术具有速度快、非破坏性、重复性好等优点，已成为农作物品质分析技术的重要手段。因此，利用近红外技术建立马铃薯部分品质性状模型，以帮助加快育种进程，提高育种效益显得尤为重要。
二、研究目的
本研究旨在建立马铃薯部分品质性状近红外模型，探讨其在马铃薯育种中的应用。
三、研究内容及方法
1.建立马铃薯近红外检测系统：采用商业近红外光谱仪，对标准及自采集的马铃薯样本进行光谱采集、处理；建立基于LabVIEW和MATLAB的近红外检测系统。
2.构建近红外模型：通过对马铃薯样本进行分析，如干物质含量、淀粉含量、组织分布等部分品质性状数据的测量及近红外光谱的采集，使用PLS算法构建近红外模型。
3.模型验证：将建立的模型应用于未知样本的检测，并对模型预测结果进行验证，检验模型的精确性和预测能力。
4.育种应用：将建立的近红外模型应用于马铃薯的育种中，探讨其在加速育种进程及提高育种效益方面的应用价值。
四、预期成果
1.建立了一套较为完整的马铃薯品质性状近红外检测系统，能够有效获取与部分品质性状相关的近红外光谱数据。
2.使用PLS算法建立了马铃薯部分品质性状近红外模型，并对模型的精确性和预测能力进行了验证。
3.探索了近红外技术在马铃薯育种中的应用价值，为加速育种进程、提高马铃薯育种效益提供了理论和实践基础。
五、可行性分析
1.近年来，随着近红外技术的发展及其在农业生产中的广泛应用，多项研究表明近红外技术可以在马铃薯育种中得到较好的应用，有利于提高育种效益。
2.本研究的组成部分已有相关研究成果支持，在实践中具有可行性。
3.本研究中所使用的近红外检测系统已有商业产品可供选择，相应数据处理软件也已较为成熟，建立马铃薯近红外检测系统的技术难度不高。
4.本研究不仅有利于马铃薯育种工作的提高，也可为其他农业作物品质检测及育种工作提供借鉴启示。
六、进度安排
第一年：
1.文献调查
2.建立马铃薯近红外检测系统
3.完成对马铃薯样本数据的采集及处理
第二年：
1.建立马铃薯部分品质性状近红外模型
2.模型验证及性能评价
第三年：
1.探讨近红外技术在马铃薯育种中的应用
2.撰写论文及成果转化
七、经费预算
预算总经费为50万元，其中：
1.设备费20万元
2.材料费10万元
3.论文发表费及人力成本20万元
八、项目领导小组
项目负责人：XXX
指导教师：XXX
主要成员：XXX、XXX、XXX
九、参考文献
[1]袁艳芬，李向东，丁莉，等.马铃薯干物质含量的近红外光谱测定[J].科学技术与工程，2010（15）：4536-4539.
[2]王慧，冯飞.透明马铃薯快速近红外检测技术现状及应用前景[J].菜豆技术与市场，2016（5）：89-92.
[3]PengY,YangQ,MengY,etal.Near-InfraredReflectanceSpectroscopyforRapidNondestructivePredictionofStarchandDryMatterContentinPotatoTubers[J].AnalyticalLetters,2017,50(4):598-608.