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
159件周代晋国文物珍品亮相辽宁省博物馆******
“晋国六百年”展8日在辽宁省博物馆开展。 辽宁省博物馆供图
中新网沈阳1月8日电 (记者韩宏)由辽宁省博物馆与山西博物院共同举办的“晋国六百年”展8日开展,展出了古代青铜器猪尊等159件周代晋国相关文物珍品。
晋国是两周时期最重要的姬姓诸侯国,前后延续六百余年,称霸中原超过一个世纪,在中华文明演进过程中发挥了举足轻重的作用。此次举办“晋国六百年”展,意在通过展示周代晋国相关文物遗珍,向人们讲述晋国兴衰风云。
据辽宁省博物馆学术研究部副研究馆员王忠华介绍,“晋国六百年”展分为晋侯风采、邦国遗珍、春秋争霸、余烈三晋、器美范正五个单元。其中,展览中展出了晋侯墓地出土的青铜器等珍贵的随葬品。据介绍,晋国公族的“公墓”即名满天下的“晋侯墓地”,晋侯墓地的发现结束了2000余年关于晋国始封地的论争,证实这里即文献记载“河汾之东,方百里”的古唐地,晋国早期都城所在。
展览中展出的文物。 辽宁省博物馆供图
值得注意的是,此次展览中展出了十分出名的青铜器猪尊,吸引了观众的驻足观看。据介绍,猪尊是西周时期祭祀使用的青铜酒器,2000年出土于山西省曲沃县北赵村晋侯墓地113号墓,墓主为第一代晋侯燮父夫人。通高22.4,厘米、通长39厘米,整体为野猪造型,吻部突出,獠牙外露,身体壮硕,尾部上翘,背部有圆形开口,有盖。腹部两侧中部均饰有一涡纹,周围饰变形兽面纹,盖面饰斜角目云纹。盖内及外底有铭文“晋侯乍旅飤”,“飤”通“食”,多用于青铜食器上,酒器上的“飤”字铭文,尚属罕见。
据悉,为加强文物展览的交流合作,辽宁省博物馆向山西博物院商借周代晋国相关精品文物,并重新进行内容设计举办展览,此次展览将持续至4月8日。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)