Kineski naučnici koriste veštačku inteligenciju za ubrzavanje preciznog uzgoja grožđa

Obično je potrebno tri godine da seme grožđa proklija i donese plod, a još mnogo duže da bi se razvila odlična sorta. Naučnici tragaju za brzim i jednostavnim metodama za projektovanje i uzgoj novih, zadovoljavajućih sorti grožđa.

Kako prenosi Sinhua, istraživački tim na čelu sa Džou Jongfengom, istraživačem Instituta za poljoprivrednu genomiku u Šendženu pri Kineskoj akademiji poljoprivrednih nauka, otkrio je novu metodu uzgoja grožđa koristeći veštačku inteligenciju (AI), koja značajno skraćuje ciklus uzgoja i postiže visoku tačnost predikcije od 85 procenata. U poređenju sa tradicionalnim metodama, nova metoda može učetvorostručiti efikasnost uzgoja.

"Ovo istraživanje ima za cilj da postigne precizan dizajn uzgoja grožđa, ubrza inovacije u sortama grožđa i posluži kao referenca za uzgoj drugih višegodišnjih kultura", rekao je Džou.

Relevantno istraživanje je objavljeno u ponedeljak u časopisu Priroda i genetika (Nature Genetics).

Kako bi se postigao precizan dizajn i uzgoj, naučnici moraju analizirati ogromne količine sveobuhvatnih i tačnih genetskih i genomskih podataka. Džouov tim se od 2015. godine fokusira na dizajn i uzgoj grožđa. U 2023. godini objavili su prvu kompletnu mapu genoma grožđa. Na osnovu ovog postignuća, tim je konstruisao i prvu pan-genomsku mapu grožđa, poznatu kao Grapepan v1.0.

Da bi dalje istražili povezanost gena i osobina grožđa, tim je izabrao više od 400 reprezentativnih sorti iz skoro 10.000 vrsta grožđa. Tokom dve godine, ispitivali su 29 agronomskih osobina, uključujući veličinu grozdova, sadržaj metabolita u bobicama, veličinu bobica i boju pokožice ploda. Kao rezultat, uspeli su da kreiraju genetske i osobinske mape za grožđe.

Kako dublje istražiti ovakve genomske podatke za vođenje uzgoja? Tim je odlučio da na ovo pitanje pokuša da odgovori uvođenjem mašinskog učenja, razvijajući prediktivni model za ranu selekciju i predikciju na osnovu ocenjivanja čime su optimizovali strategije uzgoja.

"Uz ovaj model, uzgajivači mogu brzo i precizno proceniti genetski potencijal velikog broja materijala za uzgoj, omogućujući im da bolje odaberu superiorne sorte. Ova tehnologija uzgoja može predvideti karakteristike sadnica grožđa u ranoj fazi, omogućujući rano uklanjanje neadekvatnih sadnica i smanjenje nepotrebnog rada i troškova ulaganja", rekao je Džou.

Trenutno, ovo istraživanje ima odobrenje za šest nacionalnih patenata na izume i podnet je zahtev za jedan međunarodni patent.