近日，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)信息研究所大數(shù)據(jù)與知識(shí)服務(wù)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)研究構(gòu)建了作物優(yōu)異多效基因挖掘模型，相關(guān)研究成果發(fā)表在《植物科學(xué)前沿Frontiers in Plant Science》。（JCR：Q1，IF=5.6，JIFPERCENTILE=89.2）

 

　　種業(yè)作為保障國(guó)家糧食安全和重要農(nóng)產(chǎn)品有效供給的基石，培育多種優(yōu)異性狀聚合的作物新品種一直是育種學(xué)家所努力的方向。然而，調(diào)控不同性狀的基因之間常常存在此消彼長(zhǎng)的權(quán)衡效應(yīng)，使得這些優(yōu)異性狀難以兼得。因此，挖掘同時(shí)調(diào)控抗旱、抗病等多個(gè)優(yōu)異性狀的多效基因?qū)⒂行еτ谧魑镉N科學(xué)研究。知識(shí)圖譜作為人工智能領(lǐng)域中的一項(xiàng)新型知識(shí)組織技術(shù)，可突破現(xiàn)有生信分析方法僅能針對(duì)單一維度科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析的局限，可實(shí)現(xiàn)多維度作物育種科學(xué)數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)與融合，為作物優(yōu)異多效基因挖掘提供了新的契機(jī)。研究團(tuán)隊(duì)以模式植物擬南芥和主糧作物水稻、玉米、小麥為實(shí)驗(yàn)物種，構(gòu)建了基于知識(shí)圖譜的作物優(yōu)異多效基因挖掘模型。該模型能夠挖掘到與作物產(chǎn)量、品質(zhì)等性狀相關(guān)的關(guān)鍵功能基因，還可根據(jù)特定的育種目標(biāo)和環(huán)境條件，為研究人員推薦合適的基因組合和育種策略，可有效實(shí)現(xiàn)作物優(yōu)異多效基因的挖掘與推薦。本研究將知識(shí)圖譜技術(shù)有效地應(yīng)用于作物育種科學(xué)研究中，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)與作物科學(xué)的交叉融合，將現(xiàn)有表型驅(qū)動(dòng)的被動(dòng)育種知識(shí)發(fā)現(xiàn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的主動(dòng)育種知識(shí)發(fā)現(xiàn)，為作物優(yōu)異多效基因挖掘提供了新的研究思路。

 

　　農(nóng)業(yè)信息研究所博士生張丹丹為論文第一作者，趙瑞雪研究員為通訊作者。該研究得到了新一代人工智能國(guó)家科技重大專項(xiàng)（2021ZD0113705）項(xiàng)目資助。

 

　　原文鏈接：

 

　　https://www.frontiersin.org/journals/plant-science/articles/10.3389/fpls.2024.1361716/full?id=1361716