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
四川眉山发现成都平原迄今最早旧石器时代遗址******
中新网成都1月10日电 (记者 岳依桐)10日,“遂宁市桃花河遗址暨四川旧石器时代考古成果专家研讨会”10日在四川射洪举行。会上透露,眉山新发现一处成都平原迄今最早的旧石器时代遗址——坛罐山遗址。根据光释光测年,初步推测该遗址最早遗存年代距今不低于20万年,填补了成都平原旧石器时代的考古空白。
据介绍,坛罐山遗址位于眉山市东坡区多悦镇滴水村与太和镇马堰村交界处,地处成都平原南部、岷江支流东醴泉河右岸的低缓垅岗上。2019年12月,为配合当地基本建设,四川省文物考古研究院联合眉山市文物保护研究所、眉山市东坡区文化遗产保护中心等单位在坛罐山开展考古调查工作,调查发现一件打制石核及其他文化遗存,在此后的考古发掘中,共出土石制品518件,清理坑、沟等遗迹现象10余处。
经专家确认,该遗址出土石制品大多以砾石为原料,岩性以石英砂岩为主。石制品类型包括石核、石片、断块/断片/碎屑、工具、备料。工具类型除石锤和石砧外,还有砍砸器、刮削器、凹缺刮器、锯齿刃器、重型刮削器、手镐等,另外还有使用过的砾石以及石片。工具多以砾石或断块为毛坯,采用锤击法加工,多见单边、单向修理,整体上属于中国南方砾石石器工业的范畴。
考古发掘现场。 四川省文物考古研究供图专家认为,坛罐山遗址是一处典型的中国南方砾石工业类型遗址,出土石制品与简阳龙垭遗址、资阳鲤鱼桥遗址、重庆铜梁遗址等在石器组合、剥片技术等方面大体相似,石料、石器类型和技术上也较为一致,均属于典型中国南方砾石工业传统。坛罐山遗址也是一处古人类多次光顾、短期活动的原地埋藏遗址,它的发现与发掘,将逐渐揭开成都平原古人类与旧石器时代考古文化的面纱。
中国旧石器考古专业委员会主任高星表示,坛罐山遗址进一步为四川盆地的旧石器时代考古工作提供线索、导向和思路。通过对坛罐山遗址的发掘、梳理、认知,考古工作者已在成都平原新发现了140余处旧石器时代遗址,其中已开展考古发掘的遗址近10处,为下一步构建成都平原乃至四川盆地旧石器年代框架、完善工业体系奠定了坚实的基础。(完)
(文图:赵筱尘 巫邓炎) [责编:天天中] 阅读剩余全文() |