深圳科學(xué)家研究成果榮登《自然·遺傳學(xué)》

　日期：2024-11-05   來源：深圳特區(qū)報

　　深圳特區(qū)報訊（記者 程思瑋 通訊員 馬昕怡）11月4日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所（嶺南現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué)與技術(shù)廣東省實驗室深圳分中心）周永鋒團隊提出利用人工智能進行葡萄育種的新方法，該研究有望實現(xiàn)葡萄的精準(zhǔn)育種設(shè)計，加速葡萄品種創(chuàng)新，并為其他多年生作物育種提供方法參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在國際知名期刊《自然·遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上。

　　周永鋒團隊自2015年起，便開始聚焦葡萄的設(shè)計育種工作，并于2023年發(fā)布首個葡萄端粒到端粒完整參考基因組圖譜。在此基礎(chǔ)上，周永鋒團隊又陸續(xù)對包括野生種和栽培品種在內(nèi)的9個二倍體葡萄品種進行測序、組裝，得到18個端粒到端粒的單倍型基因組，并整合已有的基因組數(shù)據(jù)，構(gòu)建了目前首個最全面、最準(zhǔn)確的的葡萄泛基因組（Grapepan v1.0），總長度達1.43GB，是單個參考基因組大小的近3倍。為進一步弄清楚葡萄基因與性狀之間的關(guān)聯(lián)，周永鋒團隊從近萬份葡萄品種中選取了400多份有代表性的葡萄品種，連續(xù)3年對包括果穗大小、漿果中代謝物含量、漿果大小和果皮顏色等在內(nèi)的29個農(nóng)藝性狀進行調(diào)查，構(gòu)建了葡萄基因型圖譜和性狀圖譜。在此基礎(chǔ)上，周永鋒團隊利用數(shù)量遺傳學(xué)分析，鑒定到148個與農(nóng)藝性狀顯著相關(guān)的位點，其中122個位點為首次發(fā)現(xiàn)。

　　此次周永鋒團隊研究成果繪制了首個葡萄圖形泛參考基因組、基因型圖譜和農(nóng)藝性狀圖譜，提出利用人工智能進行葡萄育種的新方法，大幅縮短育種周期，且預(yù)測準(zhǔn)確度高達85%，相比傳統(tǒng)方法，育種效率提高400%。目前，該研究成果已申請獲批國家發(fā)明專利6項，已申請國際專利1項。并獲得了國家重點研發(fā)計劃、國家優(yōu)秀青年科學(xué)基金（海外）、國家自然科學(xué)基金、中央政府引導(dǎo)地方科技發(fā)展專項資金項目等項目的支持。