確定與籽粒產(chǎn)量相關的農(nóng)藝性狀對大豆育種非常有用，特別是如果這些性狀可以通過無人機高通量表型而不是手工測量的話。本研究的目的是通過不同的統(tǒng)計方法評估大豆籽粒產(chǎn)量與冠層蓋度的關系。在巴西進行的田間試驗中，對一組包含97種大豆基因型進行了評估。冠層覆蓋是通過使用與無人機Phantom 4 Pro相連接的RGB攝像機來確定的，如圖1。根據(jù)每個實驗單元的綠色像素比計算冠層覆蓋度，采用物候階段V3-V4、V5-V6、V7-V8和V9-R1飛行時拍攝的圖像。兩種研究環(huán)境在不同物候期的產(chǎn)量、冠層覆蓋度和小區(qū)間隔長度如圖2。所有性狀均存在顯著的基因型×環(huán)境互作。選擇精度值(0.73 a 0.96)指出了基于冠層蓋度的間接產(chǎn)量選擇效率（圖3）。在某一評估環(huán)境中，開花時籽粒產(chǎn)量與冠層蓋度的遺傳相關估計值較高(0.76，圖4，圖5)。這些結果通過直接和間接效應的遺傳相關系數(shù)分解和間接選擇的增益估計得到了證實。因此，利用無人機遠程收集大豆冠層覆蓋度數(shù)據(jù)進行間接選擇，可以在大豆育種項目中加速遺傳收益。

圖1 基于RGB圖像的冠層覆蓋確定，包括航拍圖像、四行大豆的小區(qū)圖像和小區(qū)二值圖像

圖2 97個大豆基因型的籽粒產(chǎn)量(GY)、V3-V4(%)、V5-V6(%)、V7-V8(%)、V9-R1(%)的冠層覆蓋率和小區(qū)間隔長度(LG)的數(shù)值范圍和實驗精度。試驗地點(A)Campo Mour?o 、(B) Mauá da Serra, Paraná State, Brazil,。試驗時間：2018/2019

圖3在v4 – v4、V5-V6、V7-V8和V9-R1四個物候期，籽粒產(chǎn)量(GY,)與冠層覆蓋度變化關系。試驗地點(A)Campo Mour?o 、(B) Mauá da Serra, Paraná State, Brazil,。

圖4產(chǎn)量、冠層覆蓋度和小區(qū)間隔長度之間遺傳相關性的估計。試驗地點(A)Campo Mour?o 、(B) Mauá da Serra, Paraná State, Brazil,。

圖5  97個大豆基因型的產(chǎn)量、冠層覆蓋度和小區(qū)間隔長度之間的網(wǎng)絡相關性。試驗地點(A)Campo Mour?o 、(B) Mauá da Serra, Paraná State, Brazil,。

大豆冠層蓋度的高通量表型分析可以作為篩選高產(chǎn)籽?；蛐偷挠行Чぞ?。它的重要性仍然更大的背景下，數(shù)以千計的后代評估在初始和中間階段的品種發(fā)展。在這些階段使用實驗設計受到種群大小的限制，產(chǎn)量估計值并不準確。因此，為了提高糧食產(chǎn)量，即使通過間接選擇也可以去除不那么有前途的材料，這可能是一種有趣的替代方法。需要對巴西的不同環(huán)境進行更多的研究，以更詳細地評估冠層生長動態(tài)及其與產(chǎn)量的關系，并在不同情景下對更高產(chǎn)大豆基因型的選擇提出更廣泛的建議。