科学家利用人工智能加速葡萄育种

科学家利用人工智能加速葡萄育种

信梦轩 2024-11-07 未命名 5 次浏览 0个评论

科学家利用人工智能加速葡萄育种

光明日报北京11月6日电(记者杨舒)

据中国农业科学院深圳农业基因组研究所(岭南现代农业科学与技术广东省实验室深圳分中心)的最新研究,周永锋团队成功开发了一种基于人工智能的葡萄育种新方法。这种方法在效率上远超传统方法,可使育种效率提高4倍,大幅缩短葡萄育种周期。相关研究成果已发表在国际期刊《自然·遗传学》上。

科学家利用人工智能加速葡萄育种

葡萄作为一种多年生作物,从种植到结果往往需要数年时间。传统的育种方法,如杂交育种,虽然被广泛应用,但受限于其工作量大、周期长和效果不确定的缺点。21世纪,分子育种作为一种新兴的育种方式,基于海量的基因组遗传变异数据进行分析预测,提高了育种的效率和精确度。

周永锋团队自2015年开始,专注于葡萄设计育种的研究。他们不仅构建了首个葡萄完整参考基因组图谱,还构建了目前最全面、最准确的葡萄泛基因组。为了深入理解葡萄基因与性状之间的关系,团队对近万份葡萄品种进行了调查,并构建了葡萄基因型图谱和性状图谱。

基于这些数据,团队鉴定出148个与农艺性状显著相关的基因位点,其中122个位点为首次发现。他们利用人工智能中的机器学习技术,构建了首个葡萄全基因组选择模型。这一模型可以在葡萄幼苗时期,通过计算机软件预测其成熟后的性状,准确率高达85%。

这一创新技术不仅提高了育种效率,还使得育种专家能够更快速、更准确地评估大量葡萄育种材料的遗传潜力。此外,它还能尽早剔除不符合条件的幼苗,减少了不必要的成本投入。目前,相关研究成果已申请获批国家发明专利6项,并计划申请国际专利。

这一研究不仅有望实现葡萄的精准设计育种,加速葡萄品种创新,还可能为其他多年生作物的育种提供重要的方法参考。

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