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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

湖南巨资兴修水利提升抗旱能力******url:https://m.gmw.cn/2023-01/04/content_1303243185.htm,id:1303243185

　　新年伊始，位于湖南省岳阳市岳阳县的铁山灌区“十四五”续建配套与现代化改造工程的施工现场，大型工程机械轰鸣，施工车辆来回穿梭，工人们干劲十足，一派热火朝天的景象。

　　铁山灌区设计灌溉面积85.41万亩，是湖南已建成和投入运行的第二大灌区，滋养着“湘北粮仓”。“在抗击2022年的大旱中，铁山灌区发挥了重要作用，保灌溉运行时间、灌溉水量都创了新纪录，我们继续对灌区提质改造争取发挥更大作用。”岳阳市铁山供水工程事务中心副主任张百义告诉记者。

　　在抗击2022年的夏秋冬连旱中，湖南省一系列水利工程发挥了重要作用，有效减轻了旱灾带来的不利影响。但是，部分地区也暴露出存在水利基础设施建设相对滞后、工程性缺水矛盾比较突出等短板。

　　湖南省水利厅有关负责人介绍，湖南省2022年冬修水利投资规模与增速、在建项目数量均创历史新高，计划执行进度明显快于往年，截至目前，已完成水利投资超过558亿元。针对大旱中暴露出的短板，湖南在推进重大水利工程、防洪薄弱环节治理工程的同时，重点推进洞庭湖区北部补水二期工程、68处大中型灌区节水改造与现代化建设、14处大中型灌区渠道“中梗阻”畅通行动和1万处农村小水源供水能力恢复等抗旱能力提升工程，进一步提高农村水源保障和灌溉能力。

　　湖南省水利厅农村水利水电处处长朱健荣告诉记者，湖南充分发挥农民群众主体作用，采取“以奖代补”模式，组织群众自选、自建、自管农村小水源供水能力恢复建设工程。同时广泛推广“以工代赈”模式，引导各地将山塘河道清淤疏浚、渠道整修等工艺简单的项目交由村民实施。

　　记者 周楠 长沙报道

　　（文图：赵筱尘 巫邓炎）