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
长江畔起歌声 2022世界大河歌会在重庆万州唱响******
中新网重庆1月9日电 (记者 钟旖)1月8日晚,2022世界大河歌会在长江之畔的重庆市万州区唱响。来自世界各地的音乐家、国内知名歌手及重庆本土艺术家,通过“河”“和”“合”三个乐章,立体呈现世界大河流域的绚美诗情。
据介绍,此次晚会是第十三届中国长江三峡国际旅游节重要主体活动之一,由重庆市人民政府主办,重庆市文化和旅游发展委员会、重庆市万州区人民政府承办。
图为2022世界大河歌会现场。 冉孟军 摄本届晚会主题为“人类命运共同体——山水相依、命运与共”,紧紧围绕大河流域文明创作、表演,并将世界大河经典代表性曲目作为了演唱主线。
“源发苍穹,潺潺溪水,浩浩江流,河流是大地的动脉,世世代代地滋润着大地、哺育着人民”……当晚,2022世界大河歌会在情景表演唱《生命的呼唤》中拉开序幕。
图为2022世界大河歌会现场。 冉孟军 摄由女声独唱《Pokarekare Ana》、女声三重唱《Orinoco Flow》、合唱《蓝色多瑙河》、男声四重唱《黑龙江的波涛》、舞蹈《热情的土地》等节目组成第一乐章“河”,经来自世界五大洲的歌手倾情演唱,述说着河是生命之源、文明之泉,交织成一曲大地生命的河源之歌。
在第二乐章“和”中,知名民族音乐人贺西格、创新民族乐团神骏乐团等艺术家领衔,用杂技《风起长江涌》、歌曲《春天来了》《美人谷》《远飞的大雁》、情景歌舞剧《川江号子情》选段等节目,生动地讲述了在文明交流话题下“和而不同”的智慧。
第三乐章“合”中,歌舞《一起向未来》、歌曲《有没有人曾告诉你》《那个远方》《春天的芭蕾》《追寻》等,生动呈现了世界文明的形态多样、融合发展。
据悉,世界大河歌会是重庆文旅融合的一张闪亮名片,是重庆文化艺术的探索实践,自2018年以来已在万州平湖之畔成功举办了四届,成功入选文化和旅游部“百姓大舞台”网络群众文化品牌活动,成为高品质的文化旅游品牌和世界各国艺术家共同演绎世界江河名曲和三峡文化的大舞台。(完)
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