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全基因组育种优点?

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一、全基因组育种优点?

全基因组选择的思想最早由Meuwissen教授等于2001年提出,在专业上可以这么来定义——“利用覆盖全基因组的高密度分子标记,结合表型记录或系谱记录对个体育种值进行估计,其假定这些标记中至少有一个标记与所有控制性状的突变处于连锁不平衡状态。”

  全基因组选择可以简单地理解为最新、最准确的育种技术,涉及育种芯片、大数据、高性能计算等,是育种技术里新一代的“高、精、尖”技术。

全基因组选择的思想最早由Meuwissen教授等于2001年提出,在专业上可以这么来定义——“利用覆盖全基因组的高密度分子标记,结合表型记录或系谱记录对个体育种值进行估计,其假定这些标记中至少有一个标记与所有控制性状的突变处于连锁不平衡状态。”

  全基因组选择可以简单地理解为最新、最准确的育种技术,涉及育种芯片、大数据、高性能计算等,是育种技术里新一代的“高、精、尖”技术。

二、全基因组育种技术流程?

在选择育种历史中,经历了从经验育种到育种理论和方法的探索,有选择学说,纯系学说,回交育种、轮回育种、诱变育种、单粒传、理想株型;再到标记辅助选择育种,探索了各种各样的标记,比如扩增片段长度多态性标记辅助选择(aflp)、微卫星标记辅助选择(ssr)和单核苷酸多态性标记辅助选择(snp)。随着测序技术的发展,测序的通量越来越高,成本越来越低,加之计算机运算能力不断提升,这为全新育种技术的发展创造了技术条件,兴起了基因组选择(genomicselection,gs)育种浪潮。

基因组选择育种能有效的解决难测量性状、运气成分大,耗时长、技术难度高等因素的限制,加快育种的步伐。基因组选择育种是利用覆盖全基因组的高密度分子遗传标记进行的标记辅助选择的一种育种方式。

目前比较出名的基因组选择(gs)分析功能软件是ipat软件,ipat软件界面比较友好,但是ipat只有三种gs模型,分别为基因组最佳线性无偏估计(gblup)、岭回归最佳线性无偏估计(rrblup)、贝叶斯岭回归(brr)。

然而,对于有快速育种需求的公司来说,现有的基因组选择分析的效率低,分析结果的准确性也相对较低,无法满足需求。

技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种全基因组选择育种的方法和装置,以解决现有技术中的分析结果准确性低的问题。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种全基因组选择育种的方法,该方法包括:获取训练群体中与目标表型显著关联的标记;根据训练群体及标记,利用多种全基因组选择预测模型计算育种群体中每个个体的基因组估计育种值;按照基因组估计育种值从高到低的顺序,选择在多个全基因组选择预测模型中均排在前预定数量的个体作为育种材料。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括:基因组最佳线性无偏预测模型、岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少4种。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少3种时,利用多种全基因组选择预测模型计算育种群体中每个个体的基因组估计育种值包括:利用训练群体中的目标表型与标记之间的显著关联性,对多种全基因组选择预测模型进行精确度评估,得到满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型;利用满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型,计算得到各标记的效应值;利用各标记的效应值计算得到育种群体中每个个体的基因组估计育种值。

进一步地,获取训练群体中与目标表型显著关联的标记包括:对训练群体来源于基因芯片或基因组重测序的测序数据进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,从测序数据进行全基因组关联分析从而获得与目标表型显著关联的标记包括:对测序数据进行综合分析,综合分析表型分布分析、群体结构分析、连锁不平衡分析以及亲缘关系分析;根据综合分析的结果进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,对测序数据进行综合分析,并根据综合分析的结果进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记包括:检测测序数据中数量性状的表型是否符合正态分布或者偏态分布,并剔除偏离杠杆值的极端表型;通过主成分分析或者群体结构分析计算训练群体中群体结构,并将群体结构作为固定效应加入全基因组关联分析模型中;通过衰减距离对全基因组的标记进行连锁不平衡过滤,去除存在多重共线性的效应的标记;通过计算训练群体中各个体间的亲缘距离,并将亲缘距离作为随机效应加入全基因组关联分析模型;利用全基因组关联分析模型计算数量性状的表型中与全基因组的标记之间的关联性,从而选择得到与目标表型存在显著关联的标记;优选地,全基因组关联分析模型为混合线性模型。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种全基因组选择育种的装置,该装置包括:获取模块、育种值估计模块及选择模块,获取模块用于获取训练群体中与目标表型显著关联的标记;育种值估计模块用于根据训练群体及标记,利用多种全基因组选择预测模型计算育种群体中每个个体的基因组估计育种值;选择模块用于按照基因组估计育种值从高到低的顺序,选择在多个全基因组选择预测模型中均排在前预定数量的个体作为育种材料。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括:基因组最佳线性无偏预测模型、岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少4种。

进一步地,多种全基因组选择预测模型包括岭回归最佳线型无偏估计模型、贝叶斯套索模型、贝叶斯a模型、贝叶斯b模型、贝叶斯c模型及贝叶斯岭回归模型中的至少3种时,育种值估计模块包括:模型精确度评估模块,用于利用训练群体中的目标表型与标记之间的显著关联性,对多种全基因组选择预测模型进行精确度评估,得到满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型;效应值计算模块,用于利用满足精确度要求的一个或多个全基因组选择预测模型,计算得到各标记的效应值;育种值估计子模块,用于利用各标记的效应值计算得到育种群体中每个个体的基因组估计育种值。

进一步地,获取模块包括:全基因组关联分析模块,用于对训练群体来源于基因芯片或基因组重测序的测序数据进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,全基因组关联分析模块包括:综合分析模块,用于对测序数据进行综合分析,综合分析表型分布分析、群体结构分析、连锁不平衡分析以及亲缘关系分析;全基因组关联分析子模块,用于根据综合分析的结果进行全基因组关联分析,从而获得与目标表型显著关联的标记。

进一步地,全基因组关联分析模块包括:表型分布分析模块,用于检测测序数据中数量性状的表型是否符合正态分布或者偏态分布,并剔除偏离杠杆值的极端表型;群体结构分析模块,用于通过主成分分析或者群体结构分析计算训练群体中群体结构,并将群体结构作为固定效应加入全基因组关联分析子模块中;连锁不平衡分析模块,用于通过衰减距离对全基因组的标记进行连锁不平衡过滤,去除存在多重共线性的效应的标记;亲缘关系分析模块,用于通过计算训练群体中各个体间的亲缘距离,并将亲缘距离作为随机效应加入全基因组关联分析子模块;全基因组关联分析子模块,用于计算数量性状的表型中与全基因组的标记之间的关联性,从而选择得到与目标表型存在显著关联的标记;优选地,全基因组关联分析分析子模块为混合线性模块。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种存储介质,存储介质包括存储的程序,其中,在程序运行时控制存储介质所在设备执行上述任一种全基因组选择育种的方法。

为了实现上述目的,根据本发明的一个方面,提供了一种处理器,处理器用于运行程序,其中,程序运行时执行任一种全基因组选择育种的方法。

应用本发明的技术方案,本发明综合多个模型进行基因组估计育种值计算,并利用多个模型结果共定位,并选择出在所有的模型中都具有高育种值的个体作为育种材料,大大提高结果的精确性。此外,本申请的方法可以从多种模型中寻找出最佳模型预测最佳育种材料,从而提高了基因组选择育种结果的准确性。本发明的方法能适应大部分的材料背景,填补了在超级计算机中基因组选择分析上的空白,提高育种选择的效应,促进育种的进展。

三、基因组育种百科?

基因组育种是分子育种在高通量测序时代的产物。即,利用高通量测序技术对群体进行研究,定位到控制某个目标性状的基因,然后通过序列辅助筛选或者转基因的方法来选育新的品种。

四、智慧农业平台是什么好用吗?

火当然是有理由的,趁没人回答,先下手为强!

比如:山东仁科智慧农业大数据平台是集多年的农业种植经验,利用物联网、云计算、云渠道、AI智能、大数据等现代先进信息技术成果,与山东仁科硬件产品搭配使用,还能实现虫情、孢子、气象、墒情、灌溉、苗情、灾情、视频监控、生产、溯源等环节的全方位管理和把控。

科技赋能、精准高效、免费部署,助力农业生产高质量发展!

智慧农业大数据平台有具有18个行业管理模块,40 + 核心功能界面,打造农业生产“云时代”,今天就一起走进【智慧农业大数据平台】,看看它都有哪些功能吧!

符合农业绿色主题主题

平台整体以绿色基调为主,契合农业的主题,代表了智慧农业的蓬勃发展,专为行业打造

园区大棚到户外区域

用户可根据实际情况,新建多个园区,在园区下新建大棚区域(不仅限于大棚,亦可是鱼塘、温室等),分别添加传感器和控制器,对各个大棚区域进行环境监测和自动手动控制,大棚之外的户外区域用来管理园区内的虫情、孢子、气象、墒情、灌溉等设备,分工明确,符合用户的使用思路,让体系更加清晰,实用的体系搭建让管理更加简单。

图标与色彩搭配设计

在电脑/手机上即可远程查看大棚(不仅限于大棚,亦可是鱼塘、温室等)内的传感器数据,针对各种监测种类的传感器都设计了相应图标,查看更加方便;拥有多种查看方式,可以按照种类进行查看,也可以按照大棚为单位进行数据查看,让用户能够及时的了解大棚内环境状况,如果有报警发生,数据会变红并且有报警铃铛闪烁进行提示,让数据更直观

远程手动/自动化操作

针对农业生产中常用的风机、遮阳、喷/滴灌、通风口、卷帘机等,传统的人工操作会耗费时间精力不说,也无法做到精准管控,智慧农业时代,通过手机/电脑即可实现24小时随时随地远程控制,也可以设定自动化规则,按照设定的时间,温度、湿度、二氧化碳等监测限值进行自动化控制,让控制更智能

离线/超限/差值/低电量

常规平台报警类型和方式都比较单一,难以应对现场突发的各种报警情况,针对这一问题,在平台设计初期对用户需求进行深入了解,不断改进,让报警更多样

离线报警:当设备由于现场信号干扰等原因无法和平台正常通讯时可以进行报警。

超限报警:当环境监测数据超过设定上下限值时可以进行报警。

差值报警:当选择的两个传感器的数据差值超过设定值时,就会进行报警。

低电量报警:针对带电池的设备,一旦电池电量超过设定的最低值,就会进行报警提醒,避免因忘记及时充电而出现关机耽误测量的情况发生。

以上四种报警类型再搭配短信/邮件两种远程报警方式,足以应对现场各种报警情况,一旦有报警产生会给相关管理人员进行通知,方便及时发现从而迅速采取应急措施。

虫情/孢子/气象/墒情/灌溉

在智慧农业中,“智慧”的方面不仅仅局限于温湿度等环境数据,针对虫情、孢子、气象、土壤、灌溉等方方面面,我们也拥有相应的智慧管理硬件设备和软件模块,让监测更全面

(1)虫情监测

在平台上,用户可以查看虫情设备各个部位的当前状态,进行模式切换和手动控制,例如控制烘干、拍照等,支持随时查看操作记录和历史数据,方便后期追溯;可查看现场虫情设备拍摄并实时上传的照片,拥有自动AI分析和手动分析两种模式,系统涵盖99.99%的害虫种类,准确率极高,并且可以对任意时间段内的害虫种类和数量进行统计及趋势分析,帮助管理者进行管理,支持导出报告,方便分析虫害情况,快速诊断,准确用药。

虫情监测模块满足虫情预测及标本采集的需求,帮助管理者进行可视化科学管理,协助做好虫害防治。

(2)孢子监测

孢子捕捉分析仪可以全天24小时不间断监测孢子存量及扩散状态,通过高倍光学显微成像系统精准获得高清孢子图片,并自动上传至智慧农业平台,让病菌孢子可视化,用户只要通过电脑或手机就可以清楚掌握农作物病菌孢子的浓度变化,根据农田病害情况,制定合理的防护、治理措施。

(3)气象监测

实时监测空气温湿度、光照、降雨量、风速、风向、大气压力、气体浓度等数据,在平台设定相关报警阈值,即可实现远程控制调节和报警,精准控制环境指标。

针对历史数据可以随时随地进行查询,支持数据表和数据曲线两种查看形式,支持导出Excel和PDF两种格式的数据文件。

(4)墒情监测

实时监测土壤温湿度、电导率、氮、磷、钾等参数,在平台设定报警阈值后,当土壤数据异常时,平台会远程以短信/邮件的形式提醒工作人员。

除了土壤墒情精准监测、异常情况及时预警、历史数据查询导出这样的基本功能之外,还增加了按照埋地深度的显示方式,相同深度的数据会在一起展示,更加方便查看,在图中点击某一深度时还可以快速定位到该深度的数据进行查看。

(5)灌溉系统

通过可控管道系统调配水肥比例进行精准的自动化灌溉,专为灌溉场景打造,农业灌溉更方便。

苗情灾情和通用视频

通过高清监控摄像头,用户可以远程、清晰、直观、实时的在平台查看园区各个角落情况;给大棚内安装摄像头还可以按照设定的时间间隔拍摄苗情图片,进而了解作物的生长状况;还可以把摄像头用于灾情,一旦灾情出现能及时发现从而采取应急措施,有效避免园区灾情的发生和蔓延。

如今的视频监控不仅仅是实时查看这么简单,苗情和灾情模块的加入也让监控更专业

生产全方位精准把控

此模块分为园区管理、人员管理、种植管理、作物生长标准、农事作业、采摘入库、农机管理、物料管理、供应商管理、溯源视频十个管理界面,可以对园区的方方面面、生产的各个流程进行全方位一体化把控,节省成本、提高效率,“园区内有多少工作人员?种植了哪些作物?使用了哪种物料?引进了哪些农机?有哪些供应商?”,在生产管理模块可以一目了然,全面掌握园内所有生产信息,让管理更简单,还可一键查看生产统计,将生产管理标准化、数字化。

农产品溯源追溯体系

农产品溯源是智慧农业至关重要的一个组成部分,“一物一码,一树一码”,通过这一部分,可以让每个产品都拥有一个“身份证”(二维码),消费者用手机扫描二维码,就可以准确了解农产品从种植到销售全过程的信息,细化到生产过程中每一次施肥、灌溉、除草等农事操作,生长的环境数据和标准,各个阶段的视频,检测报告,园区地址及规模等,让用户可以选择放心产品,实现“从农田到餐桌”全程可追溯信息化管理,让产品更安全

多用户共享同步管理

平台支持设立子账号并进行权限设置,多用户共同管理一个园区,共享同步管理,让信息更高效

科技化大屏数据展示

科技直观的展现了园区位置天气状况,设备数量统计,轮显园区下户外设备(包括虫情、孢子、气象、墒情、灌溉设备)和各个大棚的传感器数据和曲线,摄像头画面,市场价格动态,溯源信息,设备位置等,功能强大的同时,视觉上炫酷高级,数据上直观突出,两者契合做到科技感与实用并存的效果。

遵循“功能强大、操作方便、界面人性化”的宗旨,在多处设计“操作示例”“问号解析”等设计,力求细节之处完美,保障良好的客户体验,打造更加具有可用性、易用性、高效性等特点的软件平台。

【界面细节人性化设计】让体验更完美!

搭配专业技术支持追踪售后,提供免费一对一教学指导,让用户更好的享受到智慧农业的方便以及精准化的管理。【专业技术全程免费指导】让使用更省心!

符合政府招标要求,提供投标方案,配合投标需求。

【符合政府的招标要求】让投标更简单!

拥有专业的工程师设计团队,满足您的个性化定制需求,并且可以按需更换名称和Logo,实现平台私有化部署。

【千人千面个性化定制】让功能更完善!

云端账号免费提供,广泛应用于政府示范园区,水产养殖园区,温室种植园区,畜牧业养殖园区,水果种植园区,家庭农场等,如果有需要,也可以免费部署,让您拥有属于自己的平台。

【免费云端账号免费部署】助力农业发展!

山东仁科【智慧农业大数据平台】拥有更完备的信息化支撑、更集中的数据监测、更深入的智能控制、更透彻的农业信息感知、更广泛的互联互通、更贴心的公众服务,能够更好的助力农业生产的精细化、高效化、自动化、数字化、智能化、现代化发展。

五、智慧农业帮扶平台是假是真?

是真的

智慧助农指的是以乡村基层医疗信息化建设为抓手,通过人工智能、5G、云计算、物联网、大数据等现代科技与乡村服务场景融合创新,不断完善乡村的全场景智慧生态服务,打造产业互联、数据互通、共用共享的一体化乡村振兴智慧助农服务平台,实现普惠金融、人社、医疗、党建政务、教育、就业、三资管理、村务、乡村旅游及农村康养等业务服务功能。

六、智慧农业云平台主要涵盖了哪些功能?

你好,智慧农业是农业生产的高级阶段,是集新兴的互联网、移动互联网、云计算和物联网技术为一体,依托部署在农业生产现场的各种传感节点(环境温湿度、土壤水分、二氧化碳、图像等)和无线通信网络实现农业生产环境的智能感知、智能预警、智能决策、智能分析、专家在线指导,为农业生产提供精准化种植、可视化管理、智能化决策。这个做的比较好的,可以算是托普云农了,你可以上他们的官网上看看具体的案例。

七、全基因组选择育种的概念与原理?

选择育种,简称选种,是根据育种目标,在现有品种或育种材料内出现的自然变异类型中,经比较鉴定,通过多种选择方法,选优去劣,选出优良的变异个体,培育新品种的方法。

选择育种本身并不能产生新基因,但可以增加群体内具有育种价值的基因频率,降低育种不需要的基因频率。因此,选择育种是重新安排育种对象遗传物质的重要方法渖手段。

八、农业育种属于什么产业?

农业是第一产业,育种属于农业的养殖业。

九、农业育种需要啥资质?

根据《种子法》主要农作物杂交种子及其亲本种子、常规种原种种子、主要林木良种种子生产、经营由市农业局、市林业局核发种子生产、经营许可证;其他种子的生产、经营许可证由区县农业、区县林业局核发;实行选育、生产、经营相结合并达到农业部、林业部规定的注册资本金额的企业的经营许可证,由农业部、林业部核发。

十、什么是智慧农业?什么是智慧农业?

智慧农业是一种利用先进技术实现农业生产和管理的方式。通过物联网、大数据、人工智能等技术,智慧农业能够实时监测环境参数、农作物生长状态和病虫害情况,提高农业生产效率和品质。

智慧农业还能实现远程监控、精准施肥、自动化农机作业等功能,降低劳动力成本和环境污染。智慧农业将推动农业现代化和可持续发展,为农民增加收益,提升食品安全质量。

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