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
河南鹿邑:“雁归经济”兴起就业创业潮******
初冬时节,河南周口鹿邑县太清宫镇后双村却是一派热火朝天的建设场面,施工队在为村内沟渠、道路、小游园等进行铺装硬化,特色肉牛养殖项目也已经进入牛舍建设阶段,一排排拔地而起的钢结构框架,为这座豫东乡村平添一抹现代工业气息。
“我们抢抓农闲休作的空档期,组织多批施工队,同步推进各项目进度,目前已初步完成各项基础设施建设。”后双村党支部书记李万峰指着村委会议室墙上挂着的一幅规划设计图说,“乡村振兴、共富后双”的发展蓝图正在一步步实现。
李万峰是后双村人,此前一直在外地从事建筑装饰行业。2020年,太清宫镇发布“引才、育才、用才”三项举措,邀请有技术、会经营、懂市场的在外创业成功人士回村助力乡村振兴。李万峰返乡带领大家增收致富。
近年来,鹿邑县紧抓第二批国家级区域类“双创”示范基地建设机遇,深入实施“凤还巢”工程,探索出“输出打工者、引回创业者、带动就业者”的“双创”典型模式和实践经验。
“目前,全县外出务工人员累计返乡9万余人,创办各类实体3.5万个,带动就业19.5万人,劳务输出大县变成了‘雁归经济’热土。”鹿邑县委常委、宣传部部长、副县长史凯歌介绍,通过招商引资、项目建设,大批实体经济项目落地落户鹿邑,吸引大量返乡人员家门口创业就业。如今的鹿邑县,成为八方客商创业的沃土,农民就业创业的乐园。(本报记者 夏先清 杨子佩)