11月4日，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院深圳農(nóng)業(yè)基因組研究所作物組學(xué)大數(shù)據(jù)與應(yīng)用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)繪制了首個(gè)葡萄圖泛參考基因組、基因型圖譜和農(nóng)藝性狀圖譜，開發(fā)了一種利用機(jī)器學(xué)習(xí)指導(dǎo)葡萄育種的新方法，該方法有望大幅縮短葡萄育種周期，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《自然·遺傳學(xué)（Nature Genetics）》上。
由于葡萄生長周期長、基因組雜合度高，利用雜交技術(shù)進(jìn)行葡萄育種的傳統(tǒng)方法耗時(shí)長、效果不佳，導(dǎo)致葡萄的生物育種技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于水稻、小麥等一年生糧食作物。
為加速葡萄育種進(jìn)程，研究團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了首個(gè)馴化葡萄圖泛參考基因組（Grapepan v1.0），消除了參考基因組的偏差，繪制了葡萄基因型圖譜與重要表型圖譜，并鑒定到148個(gè)與農(nóng)藝性狀顯著相關(guān)的位點(diǎn)，其中122個(gè)位點(diǎn)為首次發(fā)現(xiàn)。在此基礎(chǔ)上，研究團(tuán)隊(duì)引入機(jī)器學(xué)習(xí)算法，解析了葡萄基因數(shù)據(jù)與葡萄性狀數(shù)據(jù)之間的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)關(guān)系，構(gòu)建了葡萄全基因組選擇模型。通過這一模型，科研人員可以快速地預(yù)測葡萄成熟后的性狀，經(jīng)數(shù)據(jù)分析驗(yàn)證，預(yù)測準(zhǔn)確率達(dá)到了85%，有助于更好地選擇優(yōu)良品種，在葡萄育種中有很大的應(yīng)用潛力。目前，相關(guān)研究成果已獲國家發(fā)明專利6項(xiàng)，已申請國際專利1項(xiàng)。
該研究得到了國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的支持。（通訊員 馬昕怡）
原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41588-024-01967-5
