森林是最大、分布最广、最复杂的陆地生态系统，在维持生态平衡和改善环境方面发挥着重要作用。人工林是森林生态系统中最重要的组成部分之一，为社会和经济提供了广泛的利益，而银杏是中国主要的人工林树种之一，栽培历史悠久，具有百余个优良品种，在世界各地广泛种植。在人工林可持续经营理念下，银杏林中具有优良特性的单株树木受到了育种者的关注。为了提高和保持长期生产力，在制定育种策略时，准确快速和高通量地获取表型特征至关重要。同时，遗传多样性也是一个必须考虑的重要问题，特别是对于没有种子来源信息的人工林。

2023年9月，Plant Phenomics 在线发表了南京林业大学题为Screening of Ginkgo Individuals with Superior Growth Structural Characteristics in Different Genetic Groups Using Terrestrial Laser Scanning (TLS) Data 的研究论文。

本研究首先利用简单序列重复标记对102棵单株银杏进行了遗传多样性和种群结构进行了分析，然后利用地基激光雷达对这些银杏表型进行了高质量的点云数据采集，提取了不同银杏树的生长结构特征，最后利用主成分分析法（PCA）对单棵树进行了综合评估，筛选出具有优良结构特征的银杏单株。

研究结果表明，102棵银杏单株具有较高的遗传多样性，获得了114个等位基因，可以将其分为3个类群，6个亚类群，不同单株银杏之间存在着较大的遗传差异（图1）。利用了地基激光雷达扫描，获得了高质量的点云数据，同时对单株树进行了有效分割（图2）。对单株银杏树的点云数据进行分析，获得了较高质量的生长结构特征数据，TLS数据和实测数据具有良好的一致性（图3），然后对13种生长结构特征数据进行相关性分析表明，所有生长结构特征均呈现出显著正相关性（图4）。最后利用主成分分析法对3个遗传组银杏的生长结构数据进行了综合评价，从中筛选出了11棵具有优良生长结构特征的银杏单株。

该研究将TLS高通量表型采集技术应用于银杏人工林的选育当中，这在以往的研究中较为少见。结合表型筛选，筛选出的优良单株既能保留表型优势，又能保留遗传多样性。研究结果揭示了地基激光雷达在单株树木高通量表型特征采集和分析方面的潜力和可行性，以及遥感技术和遗传实验相结合进行分析的前景。

图1102棵银杏单株的系统发育树

图2基于TLS数据的单株银杏树的分割结果

图4生长结构特征数据间的相关系数

论文链接：

‍https://spj.science.org/doi/10.34133/plantphenomics.0092

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924271620303130

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‍https://spj.science.org/doi/10.34133/plantphenomics.0091

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