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
中央气象台:南方有持续性阴雨天气******
中新网2月3日电 据中央气象台网站消息,2月上旬,南方有持续性阴雨天气,其中,2月3日至5日,江淮、江汉、江南、华南及西南地区东部有小到中雨,广西、湖南等地的部分地区有大雨,局地暴雨。
南方有持续性阴雨天气
2月上旬,南方有持续性阴雨天气,其中,2月3日至5日,江淮、江汉、江南、华南及西南地区东部有小到中雨,广西、湖南等地的部分地区有大雨,局地暴雨。
此外,2月6日至9日,中东部地区将出现较大范围降水过程,江淮、江南、华南等地有中到大雨,局地暴雨;西北地区东南部、华北、黄淮等地的部分地区有小到中雪或雨夹雪,局地大雪。此外,受冷空气影响,中东部地区将有大风降温天气。
未来三天具体预报
2月3日08时至4日08时,新疆西部和北部、西藏南部等地局地有小雪或雨夹雪。江南、西南地区东部和南部、华南等地部分地区有小到中雨,其中,湖南西部、贵州东部、广西东北部等地的部分地区有大雨(25~30毫米)。内蒙古中部的部分地区有5~6级风,东海南部海域、台湾海峡、台湾以东洋面、巴士海峡、南海北部和中部海域将有6~8级风,阵风可达9级。
全国降水量预报图(2月3日08时-4日08时)。图片来源:中央气象台网站2月4日08时至5日08时,新疆北疆北部、西藏东南部等地部分地区有小雪。江南北部和西南部、华南等地的部分地区有中到大雨,其中,广西东南部等地局地有暴雨(50~60毫米)。内蒙古中部的部分地区有5~6级风,东海南部海域将有6~8级风,阵风9级,台湾海峡、巴士海峡、南海东北部海域将有5~7级风。
全国降水量预报图(2月4日08时-5日08时)。图片来源:中央气象台网站2月5日08时至6日08时,新疆北疆北部、西藏东南部、川西高原南部等地的部分地区有小雪或雨夹雪。江南中东部和南部、广西东南部、广东中部等地的部分地区有中到大雨,其中,广东西北部等地的部分地区有暴雨(50~60毫米)。
全国降水量预报图(2月5日08时-6日08时)。图片来源:中央气象台网站(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |