【瞧！我們的前沿科技】 光明日報(bào)北京11月6日電 記者楊舒從中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實(shí)驗(yàn)室深圳分中心）獲悉,，該所周永鋒團(tuán)隊(duì)提出了一種利用人工智能進(jìn)行葡萄育種的新方法,，相比傳統(tǒng)方法,，育種效率可提高4倍,，大幅縮短葡萄育種周期,。該研究有望實(shí)現(xiàn)葡萄的精準(zhǔn)設(shè)計(jì)育種,，加速葡萄品種創(chuàng)新,，并為其他多年生作物育種提供方法參考,。相關(guān)研究成果于11月4日發(fā)表在國際期刊《自然·遺傳學(xué)》上,。中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所研究員周永鋒介紹，葡萄是多年生作物,，種下一粒葡萄種子,，從萌發(fā)到結(jié)出果實(shí)，大概需要3年,。而想要培育出好的葡萄品種,，需要更久。目前,，育種界主要選擇的方法仍是雜交育種,，這種方法往往需要經(jīng)過數(shù)十年的篩選，工作量極大,，且由于葡萄基因組高度復(fù)雜,，雜交后，后代的雜交效果往往并不理想,。21世紀(jì)以來,，育種家提出分子育種，基于海量基因組的遺傳變異數(shù)據(jù)進(jìn)行分析預(yù)測,，以提高育種效率和精確度,。其中，獲取全面,、準(zhǔn)確的作物基因組數(shù)據(jù)是關(guān)鍵,。周永鋒團(tuán)隊(duì)自2015年開始聚焦葡萄設(shè)計(jì)育種，并于2023年發(fā)布了首個(gè)葡萄完整參考基因組圖譜,。隨后,，該團(tuán)隊(duì)又陸續(xù)進(jìn)行測序、組裝，構(gòu)建了目前首個(gè)最全面,、最準(zhǔn)確的葡萄泛基因組,。為進(jìn)一步弄清楚葡萄基因與性狀之間的關(guān)聯(lián)，周永鋒團(tuán)隊(duì)從近萬份葡萄品種中選取了400多份有代表性的葡萄品種,，連續(xù)3年對包括果穗大小,、果皮顏色等在內(nèi)的29個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行調(diào)查，構(gòu)建了葡萄基因型圖譜和性狀圖譜,。在此基礎(chǔ)上,，周永鋒團(tuán)隊(duì)利用數(shù)量遺傳學(xué)分析，鑒定到148個(gè)與農(nóng)藝性狀顯著相關(guān)的基因位點(diǎn),，其中122個(gè)位點(diǎn)為首次發(fā)現(xiàn),。面對以上葡萄基因組和性狀數(shù)據(jù)，周永鋒團(tuán)隊(duì)引入人工智能中的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，解析基因型與性狀數(shù)據(jù)間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系,，構(gòu)建了首個(gè)葡萄全基因組選擇模型,。與雜交育種需要根據(jù)葡萄成熟后的表型作出判斷相比，這種全基因組測序育種模式在葡萄幼苗時(shí)期,，就可以通過計(jì)算機(jī)軟件預(yù)測其成熟后的性狀。結(jié)果表明,，結(jié)合了結(jié)構(gòu)變異信息的多基因評分預(yù)測模型,，其預(yù)測準(zhǔn)確率高達(dá)85%。通過這一模型,，育種專家可以快速準(zhǔn)確地評估大量葡萄育種材料的遺傳潛力,，從而更好地選擇優(yōu)良品種。同時(shí)，盡早剔除不符合條件的幼苗,，減少了不必要的成本投入,，大大提高葡萄的育種效率。目前,，相關(guān)研究成果已申請獲批國家發(fā)明專利6項(xiàng),，已申請國際專利1項(xiàng)?！豆饷魅請?bào)》（2024年11月07日 12版）來源：光明網(wǎng)-《光明日報(bào)》
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