提速近10倍!基于深度学习的全基因组选择新方法来了******
近日,中国农业科学院作物科学研究所、三亚南繁研究院大数据智能设计育种创新团队联合多家单位提出利用植物海量多组学数据进行全基因组预测的深度学习方法, 可以实现育种大数据的高效整合与利用,将助力深度学习在全基因组选择中的应用,为智能设计育种及平台构建提供有效工具。相关研究成果发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。
全基因组选择作为新一代育种技术,通过构建预测模型,根据基因组估计育种值进行早期个体的预测和选择,从而缩短育种世代间隔,加快育种进程,节约成本,推动现代育种向精准化和高效化方向发展。
统计模型作为全基因组选择的核心,极大地影响了全基因组预测的准确度和效率。传统预测方法基于线性回归模型,难以捕捉基因型和表型间的复杂关系。
相较于传统模型,非线性模型(如深度网络神经)具备分析复杂非加性效应的能力,人工智能和深度学习算法为解决大数据分析和高性能并行运算等难题提供了新的契机,深度学习算法的优化将会提高全基因组选择的预测能力。
该研究团队以玉米、小麦和番茄3种作物的4种不同维度的群体数据为测试材料,通过创新深度学习算法框架开发了全基因组选择新方法。
与其他五种主流预测方法相比,该方法有以下优点: 可以利用多组学数据开展全基因组预测;算法设计中包含批归一化层、回调函数和校正线性激活函数等结构,可以有效降低模型错误率,提高运行速度;预测精度稳健,在小型数据集上的表现与目前主流预测模型相当,在大规模数据集上预测优势更加明显;计算时间与传统方法相近,比已有深度学习方法提速近10倍;超参数调整对用户更加友好。
该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、海南崖州湾种子实验室和中国农业科学院科技创新工程等项目的支持。
学术支持
中国农业科学院作物科学研究所
记者
宋雅娟
重庆两处新增国家湿地公园正式挂牌 现有湿地420万亩******
中新网重庆2月2日电(梁钦卿)2月2日是第27个“世界湿地日”。当天,重庆市林业局在合川区举行2023年“世界湿地日”宣传活动,合川三江国家湿地公园、綦江通惠河国家湿地公园正式挂牌。
湿地被称为“地球之肾”,具有涵养水源、净化水质、蓄洪防旱、调节气候和维护生物多样性等重要功能。重庆地处长江上游和三峡库区腹心,河流、库塘湿地密集,是长江上游地区湿地的重要组成部分。
根据第三次国土调查数据,重庆市现有各类湿地420万亩,已建立10个湿地自然保护区、22个国家湿地公园、4个市级湿地公园、3处市级重要湿地。梁平区获颁第二批国际湿地城市认证证书,为西南地区唯一获此殊荣的城市。
近年来,重庆市以重要湿地、国家湿地公园为重点大力实施湿地修复,通过实施植被恢复、鸟类栖息地恢复、退化湿地恢复等工程,增强了湿地生态功能,生物多样性不断丰富。重庆合川三江国家湿地公园、綦江通惠河国家湿地公园试点建设顺利通过国家林业和草原局验收。
“被世界自然保护联盟列为近危物种的黄嘴潜鸟,2022年1月首次出现在重庆长江江津支坪段的江面,足以证明重庆市湿地保护的成效。”重庆市湿地保护管理中心主任曾丽介绍,黄嘴潜鸟主要繁殖在环北极苔原的淡水湿地,越冬于太平洋的亚热带北纬50°海域,数量稀少。在中国,黄嘴潜鸟为罕见的水鸟,极少越冬于淡水水域,在重庆为罕见冬候鸟。
在保护优先的前提下,重庆市还合理利用小微湿地,探索出小微湿地与环境治理、有机产业、民宿康养、生态旅游等深度融合模式发展湿地生态惠民产业,促进了生产、生活、生态深度融合。
“以合川区为例,我们累计投入12.7亿元,完成了公园游步道、亲水栈道、观景平台等生态旅游基础设施和户外宣教体系建设。”合川区林业局局长李小刚介绍,当地还开展了湿地景观再造、鸟类栖息地营造等湿地恢复和景观优化工作,以及一批湿地保护与恢复项目,有效保护了湿地环境。
当天的活动中,官方通过线下展板展示、发放宣传资料及文创产品、线上开展互动小游戏、扫码答题抢红包等形式,向民众普及湿地保护法相关知识,介绍湿地的多种效益和功能。
曾丽表示,下一步,重庆将加快编制出台《重庆市湿地保护规划(2023-2030年)》,建立健全湿地监督管理制度,强化湿地生态教育。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() ![]() 佰富彩地图 |