Селекционеры растений все чаще обращаются к ИИ за подсказками в разных приложениях от поиска признаков устойчивости до их внедрения путем редактирования генов.
Искусственный интеллект (ИИ) в последнее время широко применяется в сельском хозяйстве для селекции более устойчивых культур и их выращивания, для борьбы с вредителями, мониторинга почвы и условий сезона, анализа данных и улучшения других видов деятельности по управлению цепочкой поставок продовольствия – практически весь сельскохозяйственный сектор сегодня обращается к технологии ИИ.
Очередное сотрудничество селекционеров с искусственным интеллектом направлено на повышение устойчивости рапса и его коммерческой разновидности канолы к болезням путем редактирования генов.
Улучшение сельскохозяйственных культур имеет решающее значение для решения глобальных проблем продовольственной безопасности и устойчивого сельского хозяйства. Недавние достижения в области высокопроизводительного фенотипирования и искусственного интеллекта произвели революцию в этой области, обеспечив быструю и точную оценку признаков сельскохозяйственных культур в больших масштабах.
Интеграция алгоритмов ИИ и машинного обучения с данными высокопроизводительного фенотипирования открыла новые возможности для улучшения сельскохозяйственных культур. Алгоритмы ИИ могут анализировать и интерпретировать большие наборы данных и извлекать значимые закономерности и корреляции между фенотипическими признаками и генетическими факторами. Эти технологии уже сейчас производят революцию в программах селекции растений, предоставляя селекционерам эффективные и точные инструменты для отбора признаков, тем самым сокращая время и затраты, необходимые для разработки сортов.
С другой стороны, есть технология редактирования генов - новая парадигма улучшения сельскохозяйственных культур, революционизирующая сельское хозяйство.
Редактирование генома имеет долгую историю, которая восходит к 1970-м годам с появлением технологии рекомбинантной ДНК. Спусти три десятилетия появление цинковых пальцеобразных нуклеаз (ZFN) и эффекторной нуклеазы, подобной активатору транскрипции (TALEN) в начале 2000-х годов ознаменовало начало сайт-специфического редактирования генома, и на переднем крае находится белок, ассоциированный с короткими палиндромными повторами, регулярно расположенными кластерами (CRISPR)/Cas9, открытый в 2012 году. С тех пор технология CRISPR пережила беспрецедентный рост как инструмент, а сегодня редактирование генов/генома становится ключевым инструментом для биологов растений – с целью функционального анализа генов и их характеристики, а также для селекционеров растений - для создания, более быстрого по сравнению с традиционной селекций, сортов с необходимыми характеристиками.
Cibus, компания в области сельскохозяйственных технологий, которая разрабатывает и лицензирует признаки растений для семеноводческих компаний за роялти, и Biographica, британский лидер в области искусственного интеллекта и графического машинного обучения для обнаружения генов, объявили о совместном пилотном проекте, направленном на повышение устойчивости к болезням у рапса и канолы.
Это партнерство использует собственную платформу Biographica для выявления и определения приоритетных целей для редактирования генов с целью развития устойчивости к критическим заболеваниям, влияющим на здоровье, урожайность и качество целевых культур.
В рамках этого соглашения Biographica будет использовать свои передовые технологии искусственного интеллекта и машинного обучения для анализа генных мишеней, связанных с устойчивостью к болезням у масличного рапса и канолы, а также заложит основу для будущих стратегий улучшения сельскохозяйственных культур.
«Это сотрудничество знаменует собой важную веху в раскрытии потенциала передового машинного обучения для сельскохозяйственных инноваций, — сказала Сеси Прайс, генеральный директор Biographica. - Объединение уникальной платформы машинного обучения Biographica для обнаружения признаков с опытом Cibus в разработке признаков сельскохозяйственных культур позволяет нам открывать новые возможности в области устойчивости к болезням, прокладывая путь к более устойчивым сельскохозяйственным культурам и устойчивым методам ведения сельского хозяйства».
Тони Моран, старший вице-президент по международному развитию компании Cibus, добавил: «Мы рады работать вместе с Biographica над выявлением эффективных генных мишеней, что позволит разрабатывать сорта сельскохозяйственных культур, способные противостоять болезням в полевых условиях, принося пользу фермерам, окружающей среде и продовольственной безопасности».
Доктор Грег Гокал, исполнительный вице-президент и главный научный сотрудник, подчеркнул: «Мы сделали устойчивость растений к болезням важным приоритетом, потому что это критически важная потребность в сельском хозяйстве. Разработка надежной устойчивости растений к болезням потребует выявления множественных способов действия. Это партнерство с Biographica является важным продолжением нашей работы по созданию нашего перечня генных целей, связанных с разработкой различных способов действия для этого важного признака».
Сотрудничество отражает приверженность обеих компаний расширению границ науки о культурах и содействию устойчивому сельскому хозяйству. Этот пилотный проект имеет потенциал для ускорения поставок улучшенных сортов сельскохозяйственных культур с передовыми характеристиками устойчивости к болезням фермерам по всему миру, говорится в релизе Cibus.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.