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
福建屏南“三驾马车”跑出经济发展加速度******
(新春走基层)福建屏南“三驾马车”跑出经济发展加速度
中新网宁德2月4日电 (叶茂 甘叶斌)地处福建东北部的山区县——宁德市屏南县,用绿色工业、高山农业、文旅康养“三驾马车”拉动经济逆势上扬。
数据统计,2022年屏南县实现地区生产总值125.89亿元,同比增长17.3%,增速居全市第一;规模以上工业增加值、农林牧渔业总产值、社会消费品零售总额三项指标增速均居全市第一,其中规模以上工业增加值连续14个月增速超过100%;批发和零售业销售额、一般公共预算收入、地方一般公共预算收入、城镇居民人均可支配收入四项指标增速均居全市山区县第一。
屏南溪角洋工业园区。 王志凌 摄连日来,在屏南县溪角洋工业园区新入驻重点企业——屏南润能新材料科技有限公司内,工作人员有条不紊地作业,安装调试、零件打磨;重点项目施工现场,起重机挥舞着巨臂,运输车来往穿梭,施工人员有序作业……
该企业项目负责人说,一期厂房项目建设已完成,正在安装调试生产设备,为投产做好准备,“项目建成满产后,预计可实现年产值10亿元。”
绿色工业,正成为山城屏南经济发展的新引擎。围绕打造“闽东北一流的山区绿色工业基地”,屏南县加快溪角洋工业园区、甘棠板式家具产业园区、漈头工业园区基础设施建设,积极承接宁德锂电新能源、新能源汽车等绿色产业配套项目落地,加快推动传统产业转型升级,并加大招商引资力度,积极兑现助企纾困政策。
在建中的屏南县体育中心。 叶陈芬 摄随着节后人员返岗、项目建设动工、企业复工复产,屏南县也同步下沉“企业专班”,为企业解决存在的困难和迫切需求,当好复工复产“护航人”。
“节前已主动了解企业放假开工时间,做到心中有数,同时对企业在复工复产、人员招聘和业务拓展方面能帮尽帮。”屏南县工业园区管委会负责人陈抑非说,县里积极推进工业结构优化,加快传统制造业绿色改造步伐,培育壮大全绿色产业链。
绿色工业迈大步,高山农业生机盎然,提速乡村振兴。在屏南县千亩高山花卉产业园的温室大棚内,一支支金黄的文心兰竞相绽放、轻盈飘逸,状若飞翔的金色蝴蝶,令人赏心悦目。花农抢抓时间,忙着管护、包装、外运花卉,销往北京、上海、广州、昆明等地。
屏南高山花卉产业园区工人在培育文心兰。 屏南县融媒体中心 供图“屏南海拔高,气候、生态条件好,很适合培育高品质文心兰。”入驻园区的福建名仕花田园艺有限公司负责人余朝晖说,春节花卉消费热潮拉动,屏南花卉产业迎来“春暖花开”。
“醉美北墘”斗酒大赛现场。 屏南县融媒体中心 供图地处高海拔、低纬度的屏南县,紫外线强,昼夜温差大,十分适合种植花卉。近年来,屏南县将高山花卉产业作为支柱产业打造,强化招商引资和要素保障,推动高山花卉产业强势崛起。目前,全县拥有花卉苗木种植面积11205亩,花卉苗木企业40多家,2022年花卉全产业链产值逾4.6亿元。
一“花”独放不是春,“三产”齐开春满园。屏南县依托资源优势,大力发展“一乡一业”“一村一品”,因地制宜重点发展茶叶、水产、食用菌、水果、蔬菜、中药材、畜禽、林竹花卉及旅游等特色产业。2022年,屏南县实现农林牧渔业总产值30.42亿元,同比增长8.6%;城镇居民人均可支配收入35530元,同比增长5.9%。
当地官方表示,围绕打造“全省一流的高山农业基地”的目标,在抓好农产品稳产保供的基础上,聚焦一二三产融合发展、新技术新业态新模式融合创新、产业链供应链价值链融合壮大(三产三新三链),做优做强特色产业。
文旅融合再发力,绘就最美“诗和远方”。今年春节期间,一场别开生面的“醉美北墘”斗酒大赛在屏南县代溪镇北墘村黄酒文化广场上演。现场,各家各户的北墘黄酒“齐聚一堂”,行业工作者和黄酒爱好者通过品尝来辨别黄酒的种类、年份、质量,醇醇酒香夹着乡愁从山村氤氲升腾。
新春期间,龙潭村人来人往。 陈小倩 摄不仅仅是北墘,屏南小梨洋景区内的甘国宝故居、大棠休闲农场、丛林穿越等亲子活动倍受游客们欢迎;屏南县熙岭乡龙潭村中,熙熙攘攘的游客走访公益画室、咖啡屋、美术馆、四平戏博物馆等,与新旧村民一同过大年,体验文创魅力……
作为福建首个国家绿色旅游示范基地,屏南加强自然生态、古镇古村、特色农业、红色文化等资源整合,构建以“白水洋·鸳鸯溪”为核心,双溪、龙潭、仙山牧场等为支点的“1+N”多元融合发展格局,推动旅游经济全产业链延伸,着力打造“全国一流的乡村文旅康养基地”。
屏南官方表示,该县将深入实施“深学争优、敢为争先、实干争效”行动,围绕“建设县强民富生态美的山区发展一流县”目标,全面推动“三个一流”产业发展,争当山区县发展排头兵。(完)
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