本教材专注于智慧农业的最新发展背景，详细介绍了在其研究过程中应用的先进技术。通过深入探讨这些技术，为智慧农业的不断拓展和深入探索提供了科学基础。全面概述了智慧农业的演变历程和技术革新，包括测序技术及基因组组装、作物数量性状的遗传与育种、作物种质资源信息分析与分子改良、基因转录调控与精准改良、植物大数据技术、智慧作物与表型组技术、农田智慧检测诊断技术、智能农机装备技术、农业机器人技术及应用、无人机及农业应用、智慧农作与遥感技术、植物纳米生物学与纳米智能植物构建，以及智慧植保、作物生理与现代农业等方面的内容。每章末附有本章思考题和推荐阅读文献，旨在巩固每章学习成果。这种设计不仅有助于读者更深入地理解各主题，同时也方便读者进行章节内容的拓展和深入思考。本书可作为智慧农业专业本科生教学使用和参考，也可作为从事智慧农业相关研究人员的参考书。

前辅文
第1章 绪论
  1.1 智慧农业由来与内涵
  1.2 国外智慧农业发展现状与趋势
   1.2.1 美国
   1.2.2 日本
  1.3 我国智慧农业发展现状与问题
  1.4 我国智慧农业发展战略目标
  思考题
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第2章 测序技术及基因组组装
  2.1 测序技术介绍
   2.1.1 第一代测序技术
   2.1.2 第二代测序技术
   2.1.3 第三代测序技术
  2.2 基因组测序及组装
   2.2.1 基因组调查
   2.2.2 基因组组装
   2.2.3 基因组功能元件注释
  2.3 群体基因组学
   2.3.1 群体内基因组变异类型检测
   2.3.2 群体基因组进化分析
   2.3.3 泛基因组研究
  思考题
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第3章 作物数量性状的遗传和育种
  3.1 数量性状的定义和研究意义
  3.2 数量性状的遗传分析
   3.2.1 表型值和基因型值
   3.2.2 随机交配群体的均值和遗传效应
   3.2.3 双亲后代群体的世代均值和遗传效应
   3.2.4 群体方差
  3.3 数量性状的育种改良
   3.3.1 遗传率分析
   3.3.2 选择响应及育种应用
  思考题
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第4章 作物种质资源信息分析与分子改良
  4.1 作物种质资源收集鉴定
   4.1.1 作物种质资源概念及重要性
   4.1.2 种质资源多样性
   4.1.3 作物种质资源的收集、整理和保护
   4.1.4 作物种质资源鉴定
  4.2 作物起源、驯化与传播
   4.2.1 主要作物的起源与驯化
   4.2.2 作物驯化的特点
  4.3 作物种质资源基因型鉴定
   4.3.1 作物种质资源的基因型鉴定技术
   4.3.2 全基因组关联分析在种质资源评价中的应用
   4.3.3 基于作物种质资源的优异等位基因挖掘
  4.4 作物基因组选择育种
   4.4.1 基因组选择的概念
   4.4.2 基因组选择育种应用进展
  4.5 作物种质资源的数字信息化
   4.5.1 作物种质资源库建设
   4.5.2 作物种质资源的信息化建设
   4.5.3 作物种质资源的大数据科学对作物遗传研究和育种决策的重要性
  思考题
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第5章 基因转录调控与精准改良
  5.1 基因的表达与调控
   5.1.1 真核生物基因转录的过程与产物
   5.1.2 真核生物基因转录的影响因素
  5.2 基因转录的研究方法
   5.2.1 转录因子调控模式的研究
   5.2.2 染色质状态研究方法
  5.3 基因编辑技术
   5.3.1 基因编辑技术的历史
   5.3.2 CRISPR/Cas9基因编辑技术在植物中的应用
  5.4 作物精准改良
   5.4.1 关键基因变异的重要作用
   5.4.2 基于基因转录调控的精准改良和作物驯化
  思考题
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第6章 植物大数据技术
  6.1 植物基因组大数据
   6.1.1 基因组简介
   6.1.2 基因组数据的组装
   6.1.3 基因组数据的应用
  6.2 植物转录组大数据
   6.2.1 转录组简介
   6.2.2 转录组数据的产生方式
   6.2.3 转录组数据的应用
   6.2.4 转录组相关资源或软件
  6.3 植物蛋白质组大数据
   6.3.1 蛋白质组简介
   6.3.2 蛋白质组检测与定量的方法
   6.3.3 蛋白质组数据的分析
   6.3.4 翻译后修饰蛋白质组
  6.4 植物代谢组大数据
   6.4.1 植物代谢组简介
   6.4.2 代谢组分析技术
   6.4.3 代谢组数据的分析
   6.4.4 代谢组数据的价值
  6.5 植物互作组网络大数据
   6.5.1 三维基因组
   6.5.2 转录组共表达大数据网络
   6.5.3 转录调控大数据
   6.5.4 蛋白质-蛋白质互作大数据
  思考题
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  参考文献
第7章 智慧作物与表型组技术
  7.1 作物表型组技术发展背景
   7.1.1 现代作物育种的瓶颈
   7.1.2 作物表型组的定义
   7.1.3 作物表型组的发展
   7.1.4 智慧作物与智慧农业
  7.2 国际作物表型组技术研究进展
   7.2.1 室内植物表型平台
   7.2.2 植物根系表型平台
   7.2.3 大田植物表型平台
   7.2.4 无人机表型平台
   7.2.5 便携式表型设备平台
  7.3 我国植物表型组分析平台研究进展
  7.4 植物表型组技术特色及展望
  思考题
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第8章 农田智慧监测诊断技术
  8.1 农田智慧监测诊断技术概述
  8.2 农田环境信息智慧监测诊断技术及装备
   8.2.1 土壤信息智慧监测诊断
   8.2.2 农田气象监测诊断技术及装备
  8.3 作物生长智慧监测诊断技术及装备
   8.3.1 基于遥感的作物生长智慧监测技术
   8.3.2 作物生长数字图像识别与分析技术
   8.3.3 基于作物生长模型的生长监测诊断技术
   8.3.4 机器视觉技术
  8.4 智慧农田监测诊断技术未来发展
   8.4.1 智慧农田监测诊断技术创新展望
   8.4.2 无人机低空遥感应用发展展望
  思考题
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  参考文献
第9章 智能农机装备技术
  9.1 智能感知技术
   9.1.1 作物生长环境感知技术
   9.1.2 作物长势信息感知技术
   9.1.3 作物病虫草害信息感知技术
   9.1.4 作业障碍信息感知技术
   9.1.5 农机装备运行状态感知技术
  9.2 智能控制技术
   9.2.1 总线控制
   9.2.2 监控终端
   9.2.3 主机和机具控制器
  9.3 智能决策技术
   9.3.1 变量作业决策
   9.3.2 路径规划决策
   9.3.3 多机协同作业
  9.4 自主作业技术
   9.4.1 定位导航技术
   9.4.2 辅助驾驶技术
   9.4.3 无人驾驶技术
   9.4.4 无人作业技术
  9.5 智能管控系统
  9.6 智能农机装备技术未来发展趋势
  思考题
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第10章 农业机器人技术及应用
  10.1 农业机器人国内外研究现状
   10.1.1 采摘机器人
   10.1.2 田间生产机器人
   10.1.3 表型检测机器人
  10.2 农业机器人关键技术
   10.2.1 农业机器人导航
   10.2.2 目标识别与定位
   10.2.3 多机协作和智能交互
  10.3 农业机器人技术展望
  思考题
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  参考文献
第11章 无人机及农业应用
  11.1 农用无人机概述
   11.1.1 无人机发展历程
   11.1.2 农用无人机发展
  11.2 无人机的种类
   11.2.1 固定翼无人机
   11.2.2 旋翼无人机
  11.3 无人机的结构
   11.3.1 无人机平台
   11.3.2 无人机负载
  11.4 无人机农业应用
   11.4.1 作物田间信息检测
   11.4.2 田间农事中的应用
  思考题
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  参考文献
第12章 智慧农作与遥感技术
  12.1 遥感技术概述
   12.1.1 遥感技术的定义
   12.1.2 遥感技术的类型
   12.1.3 遥感技术的作用和特点
   12.1.4 农业遥感的发展动态
  12.2 农业遥感原理
   12.2.1 电磁波与大气窗口
   12.2.2 地物波谱特征
   12.2.3 影响波谱特征的因素
  12.3 农业遥感数据获取与处理
   12.3.1 遥感数据的获取
   12.3.2 遥感数据的特征
   12.3.3 非成像遥感数据的处理
   12.3.4 成像遥感数据的处理
  12.4 遥感技术在智慧农作中的应用
   12.4.1 作物长势遥感监测
   12.4.2 作物产量和品质遥感估测
   12.4.3 农业灾害遥感监测
  思考题
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  参考文献
第13章 植物纳米生物学与纳米智能植物构建
  13.1 植物纳米生物学基本概念、起源和发展
   13.1.1 人类对纳米材料的使用和认识
   13.1.2 纳米材料的分类
   13.1.3 从纳米环境毒理学到植物纳米仿生学
   13.1.4 植物纳米生物学的发展趋势
  13.2 植物纳米生物学中常见的纳米材料
   13.2.1 碳基纳米材料
   13.2.2 金属氧化物纳米颗粒
   13.2.3 量子点
   13.2.4 硅基纳米材料
  13.3 植物纳米生物学在农业生产上的应用
   13.3.1 纳米材料可提高作物抗逆能力
   13.3.2 纳米材料提高作物抗逆的机制
  13.4 构建纳米智能植物
   13.4.1 作物智能化生产是未来农业生产的一个方向
   13.4.2 智能植物是未来智能化作物生产的一个重要组成部分
   13.4.3 利用纳米感应元件构建智能植物的方案
  思考题
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  参考文献
第14章 智慧植保
  14.1 有害生物识别系统开发与应用
  14.2 采用高通量测序技术进行病原鉴定
   14.2.1 采用高通量测序进行植物病毒鉴定
   14.2.2 采用高通量测序进行真菌鉴定
   14.2.3 采用高通量测序进行细菌鉴定
  14.3 物联网在害虫智能监测中的应用
   14.3.1 害虫智能监测物联网的概念
   14.3.2 害虫智能监测物联网的架构
   14.3.3 害虫智能测报设备之间的互联互通
  14.4 无人机精准施药技术
   14.4.1 无人机精准施药技术的意义
   14.4.2 无人机精准施药技术的发展现状
   14.4.3 无人机施药关键技术的研究进展
   14.4.4 无人机精准施药技术的展望
  思考题
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  参考文献
第15章 作物生理与现代农业
  15.1 精准农业的概念及其发展历程
  15.2 作物生长状况的监测与评价
   15.2.1 对作物营养状况的监测
   15.2.2 对作物水分状况的监测
   15.2.3 对作物光合能力的监测
  15.3 未来植物生理生态传感器与精准农业发展
   15.3.1 营养监测
   15.3.2 水分状况
   15.3.3 生长监测
   15.3.4 光合作用监测
   15.3.5 激素类物质动态监测
   15.3.6 代谢产物监测
  15.4 基于作物生理模型的精准农业决策制定
  思考题
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  参考文献