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研究人员指出非洲大豆面临的独特增长挑战

伊利诺伊州 URBANA - 尽管大豆的蛋白质和油含量很高,并且具有促进非洲粮食安全的潜力,但非洲的大豆产量不到世界总产量的 1%。生产滞后,部分原因是大多数大豆品种是针对与非洲环境不匹配的北美和南美条件培育的。

来自伊利诺伊大学领导的美国国际开发署资助项目大豆创新实验室 (SIL) 的研究人员正在努力改变这种状况。在发表在《农学》杂志上的一项新研究中,他们开发了帮助育种者专门针对非洲环境改良大豆品种的方法,目的是创造快速成熟的品系,以提高小农的收成和利润。

“对于生产者和育种者来说,了解一个品种何时成熟非常重要:当植物处于满负荷状态并表现最佳时。我们有动力填补非洲成熟时间方面的知识空白,”Guillermo 说Marcillo 是 I 大学作物科学系的博士后研究员,也是这项新研究的第一作者。

Marcillo 和他的合作者利用了五年的 SIL 性能试验,包括在非洲 68 个地点种植的 176 个品种和试验品系。这些试验是 SIL 泛非品种试验 (SIL-PAT) 网络的一部分,目前在 100 个地点和 24 个国家/地区开展工作。

研究人员使用一种称为广义加性模型 (GAM) 的统计方法,针对环境变量(包括温度、日长和海拔)分析了品种的成熟时间。该模型能够预测在非洲种植的品种的大豆在 10 天内的成熟时间。

“我们实施的方法非常具有创新性,引入了数据驱动算法和传统育种统计数据,以捕捉不同地区品种与环境之间的相互作用,”Marcillo 说。

作物科学系助理教授兼该研究的合著者 Nicolas Martin 表示,使用新的统计方法来分析多环境数据集非常重要。

“多环境试验允许育种者分析不同条件下的作物性能,但由于数据不平衡也带来了统计挑战。现代统计方法,包括 GAM,可以灵活地平滑一系列响应,同时保留在其他方法下可能丢失的观察结果, “ 他说。

研究人员发现,在预测成熟时间方面,环境因素,特别是每日最低温度和种植和成熟之间日长的变化,远比基因型差异重要。

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