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申请/专利权人：重庆市农业科学院

摘要：本发明公开了一种基于数据挖掘的柠檬抗病基因图谱构建方法，涉及疫病防控技术领域，通过柠檬病害表型精准鉴定技术和分子鉴定技术，筛选抗病柠檬种质，并将所筛选的抗病柠檬种质与优良易感柠檬种质作为亲本进行杂交，获得柠檬抗病育种材料；通过基因组学技术和表型组学技术对所获得的柠檬抗病育种材料进行检测，根据检测结果构建抗病育种群体谱图；对所构建的抗病育种群体谱图内的各个育种样本进行抗病基因挖掘鉴定和表型特征提取，获取抗病基因标记和数字化表型特征；根据所获得的抗病基因标记和数字化表型特征构建对应的柠檬抗病基因图谱，从而实现为柠檬优异抗病新品种培育和产业健康发展提供科技支撑。

主权项：1.一种基于数据挖掘的柠檬抗病基因图谱构建方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：通过柠檬病害表型精准鉴定技术和分子鉴定技术，筛选抗病柠檬种质，并将所筛选的抗病柠檬种质与优良易感柠檬种质作为亲本进行杂交，获得柠檬抗病育种材料；步骤S2：通过基因组学技术和表型组学技术对所获得的柠檬抗病育种材料进行检测，根据检测结果构建抗病育种群体谱图；步骤S3：对所构建的抗病育种群体谱图内的各个育种进行抗病基因挖掘鉴定和表型特征提取，获取抗病基因标记和数字化表型特征；步骤S4：根据所获得的抗病基因标记和数字化表型特征构建对应的柠檬抗病基因图谱；获得柠檬抗病育种材料的过程包括：通过无人机获取种植区域内的柠檬图像数据，对所获得的柠檬图像数据进行特征提取，获得种植区域内的柠檬的颜色特征和脉络特征，根据所提取的颜色特征和脉络特征，选取其中的抗病柠檬种质；所述优良易感柠檬种质为具有柠檬优良特质的柠檬种质，不同的优良易感柠檬种质至少具备一种优良特质；将所选择的抗病柠檬种质与各个优良易感柠檬种质作为亲本进行杂交，将杂交后所获得的柠檬种质记为柠檬抗病育种材料；在获取柠檬抗病育种材料后，对种植该柠檬抗病育种材料的种植区域进行影像获取，将所获取到的影像记为表型识别样本图像数据，对所获得的表型识别样本图像数据进行图像识别，根据图像识别结果选取对应优质表型样本，过程包括：对所获得的表型识别样本图像数据进行栅格化处理，将栅格化处理后的图像数据进行灰度变换，将完成灰度变化后的图像数据标记为样本数据；在所获得的样本数据内构建二维坐标系，获取二维坐标系内各个单位区域内样本数据的灰度值；对样本数据内所要识别的对象的所在区域内设置识别框；根据识别框内的灰度值的最大值和最小值设置灰度阈值区间；根据所设置的灰度阈值区间对样本数据进行图像二值化处理，并对进行图像二值化处理后的样本数据进行特征反选，获得待分析样本，并对待分析样本进行表型特征提取；所述图像二值化处理的过程包括：获取样本数据在二维坐标系内各个单位区域的灰度值，将灰度值处于灰度阈值区间的单位区域标记为“1”，反之则标记为“0”；对样本数据进行特征反选的过程包括：对处于灰度阈值区间内单位区域进行标记，并根据所标记的区域以外的区域进行反选，将被反选的区域进行删除；对待分析样本进行表型特征提取的过程包括：将待分析样本对应的区域映射至样本数据内，并获取样本数据对应区域内每个单位区域的像素值；对样本数据每个单位区域进行标号，记为i，其中i=1，2……，n，n为整数，且n＞0；获取每个单位区域与其相邻单位区域的像素值差值，并将所获得的像素值差值进行汇总，获得对应的像素差值集合，记为XCi；将像素差值集合内的各个像素差值进行标号，记为j，其中j=1，2，……，m，其中8≥m≥3，将每个像素差值记为Kj；根据所获得的像素差值集合，获得标号为i的单位区域的像素波动系数XXi；设置波动系数阈值范围（0，X1）；若XXi∈[0，X1），则表示该单位区域与相邻单位区域不存在差异；反之，若XXi∉[0，X1），则表示该单位区域与相邻单位区域存在差异；将所有存在差异的单位区域进行标记，并获取存在差异的单位区域的数量，将其与样本数据所覆盖的区域的单位区域的数量进行对比，获得存在差异的单位区域的所占比例；设置比例系数，若所占比例低于所设置的比例系数，则进行忽略，并将该柠檬抗病育种材料标记为优质表型样本；将优质表型样本的波动系数XXi进行记录，生成数字化表型特征；若所占比例不低于所设置的比例系数，则将该柠檬抗病育种材料进行剔除；在基于所获得的优质表型样本的基础上，对所获得的优质表型样本进行抗病基因挖掘鉴定，判断是否存在所对应的抗病基因标记，若不存在，则该优质表型样本剔除，反之若存在，则将该优质表型样本记为柠檬抗病基因图谱构建样本；所述柠檬抗病基因图谱的构建过程包括：对所获得的柠檬抗病基因图谱构建样本进行抗病基因挖掘鉴定，获取该柠檬抗病基因图谱构建样本的抗病基因信息；根据所获得的该柠檬抗病基因图谱构建样本的抗病基因信息；构建柠檬抗病基因图谱，并将所获得的抗病基因信息和对应的数字化表型特征导入至所构建的柠檬抗病基因图谱内；将获取到该柠檬抗病基因图谱构建样本的亲本和柠檬抗病育种材料与该抗病基因信息和数字化表型特征相关联，完成柠檬抗病基因图谱的构建。

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百度查询： 重庆市农业科学院 一种基于数据挖掘的柠檬抗病基因图谱构建方法