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
歌唱演员当上了文化村长 内蒙古政协委员乌兰图雅唱响振兴歌******
中新网呼和浩特1月12日电 (记者 乌娅娜)“产业多兴旺,精神多蓬勃,村美民富幸福来,唱响振兴歌……”12日,内蒙古自治区政协委员乌兰图雅嘹亮的歌声回荡在内蒙古“两会”委员通道上,用这首歌祝福乡村明天更加美好。
这首歌曲展现了生机勃勃的乡村振兴美好画卷,在乌兰图雅看来,文艺工作者在乡村振兴中大有可为,“这里有更广阔的天地,文艺工作者不仅可以施展自己的才华,也能汲取艺术源泉。”
记者了解到,2022年,内蒙古文联和兴安盟委宣传部统筹区盟旗三级文化文艺资源,开展了“文化村长助力乡村文化振兴行动”,10位内蒙古知名文艺工作者走进兴安盟,以“文化村长”身份与嘎查村结对子,乌兰图雅便是其中之一。
乌兰图雅拿着一张照片介绍道:“这是察尔森嘎查一位贫困残疾老人家,但是当我走访的时候,看到他的家里窗明几净,听到了朗朗笑声,这位老人并没有因为残疾而失去了对生活的信心,反而是充满对美好生活的向往。在政策的帮助和个人的努力下,他现在已经脱贫致富。”
“我们常常说,文艺工作者要贴近生活,走进生活,我觉得他们身上那种自强拼搏的精神值得我们学习,他也是中国千千万万农民的缩影,他们心中有光,脚下有力量。”乌兰图雅说道。
她介绍,在文化村长的带动下,各嘎查村自发组织了业余演出队伍,在基层形成了弘扬中华民族文化的“最炫的民族风”,同时推出了12个文艺类项目,包含了摄影、美术、书法、器乐、歌舞等,提高了村民的艺术鉴赏能力,也帮助他们学习艺术知识。截至目前,文化村长为嘎查村创作了30首村歌、12支村舞、60幅村画,“这些冒着热气,带着露珠,有人间烟火气的文艺作品深受老乡人的喜爱。”
乌兰图雅说:“当真正走进乡村,与村民们互动交流后,才能发现在民间深藏多年的民族优秀传统文化。看到文化推动乡村振兴而取得的成果时,我们也感到骄傲和自豪,也更加坚定继续为乡村振兴服务。”
内蒙古自治区政府工作报告中显示,过去五年,内蒙古157万贫困人口全部脱贫,57个贫困旗县全部摘帽,3681个贫困嘎查村全部出列。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)