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
广东云浮:“政企村共建”做强村集体经济******
在广东省云浮市云安区富林镇生态养殖小区内,一栋栋鸡舍整齐排列,鸡舍内部自动喂料、送水等现代化设备正在高效运转。“这里的环境干净又卫生,我在这里工作3个月了,每个月工资3000多元,加上土地租金,收入没有受疫情影响反而增加了。”在富林镇养殖小区务工的村民李伙带告诉记者。
富林镇养殖小区是云浮市2022年兴建的17个“政企村共建”生态养殖小区之一,于2022年7月底实现投产,年出栏肉鸡288万羽,带动44个行政村年平均增加经营性纯收入6.3万元。
2022年以来,云浮市委、市政府为解决行政村村集体经济不平衡短板,在全市发起了发展壮大村级集体经济攻坚行动,实行党委领导、政府主导、市场推动、村村参与,通过政策撬动、产业驱动、政企村联动,构建“政企村共建”的发展壮大村集体经济新模式,不断增强村集体“造血功能”。
2022年10月中旬,新兴县新城镇大稳养殖小区、水台镇布茅养殖小区迎来首批共8.3万羽肉鸡出栏上市,并且在全市率先获得收益回报;11月中旬,全市首个回购成功的养殖小区——郁南县平台镇古龙塘养殖小区迎来首批5.1万羽肉鸡出栏上市。
目前,云浮市已统筹驻镇帮镇扶村资金、扶持发展村集体经济专项资金等系列资金,共投资7.73亿元推动17个“政企村共建”养殖小区项目落地建设。
据了解,在“政企村共建”发展模式下,平台公司每年按不少于总投资金额10%的比例获取固定收益,固定收益在扣除银行本息及固定资产折旧后,形成纯收入作为分红,由此平台公司每年可稳定获得占总投资额5%左右的纯收益。这样,15年的纯收益将达到6亿元左右,每年可为行政村村集体增加经营性收入达4000万元。
“平台公司与农业龙头企业协定,合作期满后养殖小区的资产和土地租赁期内的经营权等相关权益仍归平台公司所有继续经营。15年后,下‘蛋’的‘老母鸡’仍然归平台公司所有。”云浮市委书记卢荣春说,“政府主要是起到牵头搭台的作用,负责协调资金、用地以及建设或收购养殖小区,企业可马上养殖开展经营生产。”云浮市5个县(市、区)均已组建了国有投资平台公司作为项目投资和收益分配主体。
截至2022年底,全市已有70%以上的行政村集体经济组织年收入突破10万元。据测算,2023年起,云浮市所有行政村每年每村集体经济经营性年纯收入超过15万元。(本报记者 张建军)
(文图:赵筱尘 巫邓炎)