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
云南怒江:健康教育“背包队”进村开展服务******
李寿华 李春珍 农民日报·中国农网记者 郜晋亮
图为“背包队”队员为群众送上温热的“大锅药”。
疫情防控进入新阶段,新冠感染者数量进入快速增长期。特别是伴随着元旦、春节临近,迎来大规模返乡潮,做好农村山寨、搬迁社区的疫情防控和健康服务工作成为重点。
为此,云南省怒江州选派1261名干部组建“保健康、防重症”健康教育“背包队”,12月20日起,深入全州各地,全面开展疫情防治政策、疫情科学防治措施、日常防护知识等宣讲教育服务,为群众答疑解惑。
在福贡县匹河怒族乡棉谷村党群活动室,村民向队员们提出一些疑问,队员们一一回答。“现在,村里有些人感冒发烧,我们心里也害怕,不知道怎么防护、防治。听了他们的讲解,我们心里就有底了。”村民普三林说。
在泸水市洛本卓白族乡,连日来,“背包队”的队员们一直行走在当地各乡镇、村组、社区,为群众送去健康培训和服务。
“没有发烧症状就不用吃药,这一点大家要记住了。病得不重,可以在家治疗,口服药物,若出现高热不退、呼吸困难的情况,就赶紧去医院治疗。”这是“背包队”队员袁嘉在宣讲中跟村民说得最多的一句话。
袁嘉告诉记者:“我们培训的主要内容是防护知识、‘阳’后的医疗知识、日常消毒和疫苗接种宣传教育。”通过开展健康教育宣讲培训,提升乡镇、村、社区健康管理人员水平,再通过他们将防控知识覆盖到每一位群众。
农村是疫情防控的薄弱点,大部分村民健康防疫知识薄弱、防范意识较差,群体感染风险大。据了解,怒江州至今仍有部分符合接种条件的60岁以上老人未接种新冠疫苗。加快推进老年人新冠疫苗接种,做到应接尽接也是此次健康教育“背包队”的一项重点任务。
洛本卓白族乡色德村健康教育“背包队”队长和光才经过培训后,便带着队员入组入户,以院坝会、火塘会的方式,用民族语言向村民普及健康防疫知识,动员没有接种疫苗的老人及时打疫苗。
除了宣讲培训、动员接种疫苗,每到一个村寨、社区,“背包队”都会带上预防新冠感染的中药,免费熬制“大锅药”发放给群众,为群众送去温暖和健康。
“我们非常感谢‘背包队’的到来,一定会防护好自己,保护好自己的健康。”洛本卓白族乡托拖村村民哈目科一边喝着热气腾腾的中药,一边认真聆听着工作队员给大家讲解健康防疫知识。
(文图:赵筱尘 巫邓炎)