近日，中國農業科學院作物科學研究所小麥基因資源發掘與利用創新團隊，成功開發一款深度學習框架DeepWheat，可實現跨組織、跨品種的基因表達精準預測，為作物智能設計育種提供了全新的預測工具。相關研究成果發表在《基因組生物學（Genome Biology）》上。
小麥作為基因組龐大、冗余度高的復雜作物，其基因表達具有明顯的組織和發育階段特異性，而準確預測并評估小麥不同組織和品種中基因組變異對基因表達和調控活性的影響，可為小麥智能設計育種和解析重要農藝性狀的形成提供新路徑。
研究團隊通過對小麥多個組織和時期的表觀組和轉錄組數據整合，構建了兩個互補的核心模型，并開發出一款由雙模型協同組成的深度學習框架——DeepWheat。該工具可有效識別關鍵調控元件變異對不同組織基因表達和調控元件影響的差異效應，最終在小麥中實現組織特異性基因表達的高精度預測，同時也可在擬南芥、水稻和玉米等作物中應用。該學習框架的研發為小麥智能育種提供了有力工具和可落地的人工智能解決方案。
該研究得到國家重點研發計劃、國家自然科學基金和中國農業科學院科技創新工程等項目的資助。（通訊員：田浩園）
