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
上海博物馆“玉兔精灵”兔年迎春展开幕******
中新网上海1月18日电 (王笈)2023年是癸卯兔年。上海博物馆精选5件馆藏文物,并从山西博物院和衢州市博物馆借展2件文物,举办“玉兔精灵——上海博物馆兔年迎春展”,18日起正式对公众开放。
兔子灵动可爱、性情温顺,有繁衍不息、福寿康宁的美好寓意,自古就深受中国人民的喜爱。
此次展览共7件展品。一楼大堂展出6件文物,包括西周的兔尊、双兔车衡饰,唐代的白釉兔,南宋的青玉兔镇纸,元代的水晶兔和清代的玉兔支神;三楼历代绘画馆展出清代画家禹之鼎的《仕女三兔图》轴。
“玉兔精灵——上海博物馆兔年迎春展”。 上海博物馆 供图其中,西周的兔尊于1992年在曲沃县北赵村晋侯墓地M8出土,现藏于山西博物院。以兔作为尊的器形,在青铜器中较为罕见。在晋侯墓地的晋献侯夫妇M8墓组和晋穆侯夫妇M64墓组中均有数个铜兔尊作为礼器陪葬,并且大小不一、形制有别,是为奇观。在该类器物内部曾发现树叶状残留物,可能用于制酒或过滤酒渣,说明兔尊应该是古代的酒器。
南宋的青玉兔镇纸于1974年在南宋咸淳十年史绳祖及其继室杨氏合葬墓出土,现藏于衢州市博物馆。兔形镇纸由和田青玉圆雕而成,呈伏卧状,双耳软绵地贴于背上,腹部、腿部刻短细线条,似为兔的软毛。史绳祖夫妇合葬墓中出土了金银器、玉器、瓷器、铜器等38件珍贵文物,反映了南宋时期的高超工艺水平和审美取向。
“玉兔精灵——上海博物馆兔年迎春展”。 上海博物馆 供图元代的水晶兔于1994年在上海市松江区圆应塔地宫出土。水晶兔整体似作觅食状,质朴敦实、憨态可掬,有唐宋遗风。兔子性情温良,历来被视为瑞兽,是圣洁、机敏、善良和生机的象征,素有“玉兔拜福”之说。
上海博物馆馆长褚晓波表示,上海博物馆试图通过这7件兔形象文物,展现从西周到清代、从南到北,人们对兔子长久的观察与喜爱。希望这些惟妙惟肖的“兔精灵”,能够为观众带来新年的跃动之喜。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |