O Instituto de Genômica Agrícola de Shenzhen da Academia Chinesa de Ciências Agrícolas publicou um artigo sobre a reprodução de uvas usando Inteligência Artificial, no “Nature Genetics”. O estudo reduzirá significativamente o ciclo de reprodução de uvas e a precisão da previsão das características agronômicas das uvas em até 85%. Comparado com os métodos tradicionais, a eficiência da reprodução pode ser aumentada em 400%.
O estudo conduzido pela equipe do pesquisador Zhou Yongfeng promete alcançar a reprodução de uvas projetada com precisão, acelerar a inovação das variedades de uvas e fornecer referências metodológicas para a reprodução de outras culturas perenes.
O estudo dividiu os dados que incluem características e genótipos em três subconjuntos: conjunto de treinamento, conjunto de validação e conjunto de testes. Primeiro, eles usaram algoritmos de machine learning (aprendizado de máquina) para analisar as relações complexas da rede entre genótipos e dados de características, construindo o primeiro modelo de seleção de genoma inteiro de uvas usando o conjunto de treinamento, e depois ajustando os parâmetros do modelo através do conjunto de validação para otimizar o modelo.
Depois, usaram o conjunto de testes para avaliar o desempenho do modelo final. Os resultados do estudo mostram que a precisão da previsão da pontuação poligênica combinada com a informação de variação estrutural e o modelo de aprendizado de máquina é de até 85%.
Através deste modelo, os criadores de variedades podem avaliar rapidamente e com precisão o potencial genético de um grande número de materiais de reprodução, para selecionar as melhores variedades. A reprodução cruzada tradicional precisa fazer julgamentos com base no fenótipo das uvas maduras, enquanto a tecnologia de seleção de genoma inteiro pode prever as características das uvas maduras na fase de planta jovem, eliminando as mudas que não atendem aos critérios o mais cedo possível, reduzindo os custos e investimentos desnecessários de mão de obra, e tem grande potencial de aplicação na reprodução de uvas. Esta tecnologia aumentará a eficiência da reprodução de uvas, e acelerará a criação de novos materiais genéticos de uvas.
Atualmente, os resultados de pesquisa relacionados a este projeto já foram aprovados e 6 patentes nacionais de invenção foram concedidas, e uma patente internacional foi solicitada. Esta pesquisa recebeu apoio de projetos como o Programa Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Chave, o Fundo Nacional de Excelência Jovem (no exterior), o Fundo Nacional de Ciência Natural, o Projeto Especial de Fundos Centrais para o Desenvolvimento Científico e Tecnológico Orientado pelo Governo Central, etc.
Fonte: news.sciencenet.cn
