近日，西部中心棉花分子遗传改良创新团队围绕棉花三维表型精准鉴定与株型数字化分类开展研究，研发棉花三维表型平台并构建棉花数字化株型分类体系，首次实现棉花株型定量化、标准化分类，为机采棉品种选育、高产栽培及株型遗传改良提供技术支撑。相关研究成果以“A 3D phenotypic framework for cotton: From platform construction to systematic digital architecture classification”为题发表在国际知名期刊《农业人工智能（Artificial Intelligence in Agriculture）》（中科院1区Top期刊，IF=12.4）上。

棉花株型是影响产量、适应性与机械化采收的关键农艺性状，直接影响植株光能利用、田间通风透光及机械采收效率。传统鉴定依赖人工目测，主观性强、标准不统一，难以满足精准育种和株型改良需求。针对这一难题，团队搭建棉花三维表型集成平台，构建了集自动化成像、三维建模、表型解析于一体的棉花三维表型全流程技术体系，实现棉花单株尺度的高精度三维重建，并精准提取株高、果枝长度、果枝夹角等核心参数。

该研究创新性提出株型决定角（PADA）等量化指标，以株高与上中下三段果枝平展距为核心参数，建立严格数学分类规则，首次将棉花株型系统划分为九种类型。该研究通过对我国西北内陆、长江流域、黄河流域三大棉区棉花品种的分析，揭示了不同棉区株型性状的差异，为西北内陆棉区推进密植栽培与机械化采收提供了株型改良的理论依据。该研究突破传统棉花株型定性评价瓶颈，建立了从三维表型获取、数字化分类到产量关联、区域特征解析的完整技术体系，为棉花株型机理解析、精准育种与轻简化栽培提供全新范式。

该研究获得了新疆维吾尔自治区重大科技专项、新疆基因编辑与种质创新重点实验室等资助。西部中心许博玮研究实习员、杨佳洁研究实习员、武汉谷丰光电科技有限公司叶军立总经理为论文共同第一作者，西部中心杨作仁研究员、范李强助理研究员和新疆农垦科学院余渝研究员为该论文通讯作者，华中农业大学杨万能教授参与了指导。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.aiia.2026.05.005

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