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
【学习贯彻党的二十大】武维华:把握新时代新征程新使命,建设中国特色社会主义参政党******
连日来,各民主党派、工商联和无党派人士高度关注、持续热议中共二十大,认真学习贯彻二十大精神。大家纷纷表示,要紧紧围绕中共二十大绘制的宏伟蓝图、确立的奋斗目标和作出的战略部署,切实履行好参政党职能,主动参与全过程人民民主实践,在以中国式现代化全面推进中华民族伟大复兴的新征程上作出新贡献。即日起,“统战新语”陆续刊发各民主党派中央主席、全国工商联主席和无党派人士代表的学习心声。
中共二十大高举旗帜、凝聚力量、团结奋进,必将为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴注入强大动能。习近平总书记在大会上所作的报告,总结历史成就、分析发展大势、描绘宏伟蓝图、制定行动纲领,是一篇闪耀着马克思主义真理光辉的纲领性文献。九三学社完全赞同中共二十大作出的各项决策部署,衷心拥护以习近平同志为核心的新一届中共中央领导集体。
从历史性成就中深刻领悟“两个确立”的决定性意义,毫不动摇地坚持中国共产党领导。中共十八大以来,以习近平同志为核心的中共中央,团结带领全国人民攻克了许多长期没有解决的难题,办成了许多事关长远的大事要事,推动党和国家事业取得举世瞩目的辉煌成就。实践证明,新时代取得的历史性成就、发生的历史性变革,归其根本在于有习近平总书记作为中共中央的核心、全党的核心掌舵领航,在于有习近平新时代中国特色社会主义思想科学指引。“两个确立”符合中国实际、反映中国人民意愿、适应时代发展要求,是实现新时代新征程目标任务的根本保证。九三学社将团结引领广大社员深刻领悟“两个确立”的决定性意义,坚决做到“两个维护”,更加自觉地在思想上政治上行动上同以习近平同志为核心的中共中央保持高度一致。
围绕中共二十大确立的目标任务,找准参政履职的方向和重点。中共二十大报告明确了党的中心任务,并对此进行了宏观展望和重点部署。作为以科学技术界高、中级知识分子为主的中国特色社会主义参政党,九三学社将紧紧围绕落实中共二十大战略部署,聚焦推动高质量发展、科教兴国战略实施、绿色发展等重大问题,深入调查研究,积极建言献策。进一步密切与科技界党外知识分子的联系,及时反映他们的思想动态和利益诉求,支持鼓励他们为科技创新作出更大贡献。
准确把握新时代新征程赋予参政党的新使命,加快参政党自身建设。中共二十大报告强调,要巩固和发展最广泛的爱国统一战线,动员全体中华儿女围绕实现中华民族伟大复兴中国梦一起来想、一起来干。作为统一战线的重要组成部分,民主党派面临的形势与任务对自身建设水平提出了更高要求。九三学社将坚持以党为师,加快建设政治坚定、组织坚实、履职有力、作风优良、制度健全的中国特色社会主义参政党。以九三学社中央换届为契机,深化政治交接,巩固政治共识,引导广大社员为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴作出新的更大贡献。
(来源:统战新语微信公众号 作者武维华系九三学社中央主席)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)