大數(shù)據(jù)引種技術(shù)利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能從種質(zhì)資源中篩選優(yōu)異種質(zhì)材料,具體包括:gwas通過基因組與表型關(guān)聯(lián),篩選候選基因;機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè),基于已知數(shù)據(jù)對(duì)未知數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè);海量數(shù)據(jù)挖掘,發(fā)現(xiàn)隱藏規(guī)律和潛在優(yōu)質(zhì)資源;表型組學(xué)技術(shù),高通量測(cè)量植物表型,篩選目標(biāo)性狀種質(zhì)資源;基因組編輯技術(shù),精準(zhǔn)修改基因組,加速優(yōu)異種質(zhì)資源選育;種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫,提供便利的檢索和分析;云計(jì)算平臺(tái),支持大規(guī)模數(shù)據(jù)分析與機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)。
大數(shù)據(jù)引種技術(shù)
大數(shù)據(jù)引種技術(shù)是指利用大數(shù)據(jù)分析和人工智能技術(shù),從眾多種質(zhì)資源中篩選和鑒定出符合育種目標(biāo)的優(yōu)異種質(zhì)材料的技術(shù)。具體包括以下幾種:
1. 基因組關(guān)聯(lián)分析(GWAS)
GWAS通過分析個(gè)體基因組與表型數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系,識(shí)別與目標(biāo)性狀相關(guān)的基因變異。它能高效地從海量基因組數(shù)據(jù)中篩選出候選基因。
2. 機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)
機(jī)器學(xué)習(xí)算法可以基于已知的數(shù)據(jù),對(duì)未知的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。在大數(shù)據(jù)引種中,可應(yīng)用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)對(duì)種質(zhì)資源的特性進(jìn)行預(yù)測(cè),如產(chǎn)量、抗性等。
3. 海量數(shù)據(jù)挖掘
大數(shù)據(jù)提供了豐富的種質(zhì)資源信息,包括基因型、表型、環(huán)境數(shù)據(jù)等。通過挖掘這些數(shù)據(jù),可以發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律和潛在的優(yōu)質(zhì)資源。
4. 表型組學(xué)技術(shù)
表型組學(xué)技術(shù)可以高通量地測(cè)量植物的各種生理、生化和表型特征。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析,可對(duì)表型數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析和挖掘,篩選出具有目標(biāo)性狀的種質(zhì)資源。
5. 基因組編輯技術(shù)
基因組編輯技術(shù)(如 CRISPR-Cas9)可以精準(zhǔn)地修改植物基因組。結(jié)合大數(shù)據(jù)分析,可設(shè)計(jì)和篩選具有特定性狀的突變體,加速優(yōu)異種質(zhì)資源的選育。
6. 種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫
大數(shù)據(jù)技術(shù)促進(jìn)了種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫的建立和應(yīng)用。這些數(shù)據(jù)庫匯集了大量的種質(zhì)資源信息,為引種工作提供了便利的檢索和分析平臺(tái)。
7. 云計(jì)算平臺(tái)
云計(jì)算平臺(tái)提供了強(qiáng)大的計(jì)算能力,可以支持大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)任務(wù)。它使大數(shù)據(jù)引種技術(shù)在規(guī)模化應(yīng)用中變得更加可行。