Obvykle trvá tři roky, než semeno vinné révy vyklíčí a nese plody, a mnohem déle, než se vypěstuje vynikající odrůda. Vědci dlouho hledali rychlé a jednoduché metody, jak navrhnout a vyšlechtit uspokojivé nové odrůdy vinné révy.
Výzkumný tým vedený Zhou Yongfengem, výzkumníkem z Institutu genomiky zemědělství v Shenzhenu Čínské akademie zemědělských věd, objevil novou metodu šlechtění vinné révy s využitím umělé inteligence (AI), která výrazně zkracuje šlechtitelský cyklus a dosahuje vysoké přesnosti předpovědi 85 procent. Ve srovnání s tradičními metodami může být efektivita šlechtění tímto novým přístupem až čtyřnásobná.
»Tento výzkum by měl umožnit přesný návrh šlechtění pro vinnou révu, urychlit inovaci odrůd a poskytnout referenci pro šlechtění dalších trvalých plodin,« uvedl Zhou.
Související výzkum byl v pondělí publikován v časopise Nature Genetics.
Pro dosažení přesného návrhu a šlechtění potřebují vědci analyzovat obrovské množství složitých a přesných genomických a genetických dat. Zhouův tým se zaměřuje na návrh a šlechtění vinné révy od roku 2015. V roce 2023 zveřejnili první kompletní mapu genomu vinné révy. Na základě tohoto úspěchu tým také vytvořil první pan-genom vinné révy, známý jako Grapepan v1.0.
Aby dále zkoumali souvislost mezi geny a vlastnostmi vinné révy, tým vybral více než 400 reprezentativních odrůd z téměř 10 000 typů vinné révy. Během dvou let prováděli výzkum 29 agronomických vlastností, včetně velikosti hroznů, obsahu metabolitů bobulí, velikosti bobulí a barvy slupky. Díky tomu se jim podařilo vytvořit genetické a znakové mapy vinné révy.
Jak hlouběji využít tato genomová data pro šlechtění? Tým se rozhodl pokusit se tuto otázku zodpovědět zavedením strojového učení, vyvinuli prediktivní model, který umožňuje včasné předpovědi a výběry na základě skóre – čímž vede a optimalizuje šlechtitelské strategie.
»Díky tomuto modelu mohou šlechtitelé rychle a přesně posoudit genetický potenciál velkého množství šlechtitelských materiálů, což jim umožňuje lépe vybírat kvalitní odrůdy. Tato šlechtitelská technologie dokáže předpovědět vlastnosti sazenic vinné révy v rané fázi, což umožňuje včasné odstranění nevhodných sazenic a snižuje zbytečnou práci a náklady na investice,« uvedl Zhou.
V současné době má tento výzkum schváleno šest národních patentů na vynálezy a byla podána žádost o jeden mezinárodní patent.
(Xinhua)