Guangming Daily, Beijing, 6 November: Reporter Yang Shu mengetahui dari Institut Genomik Pertanian Shenzhen dari Akademi Ilmu Pengetahuan Pertanian Tiongkok (Laboratorium Sains dan Teknologi Pertanian Modern Lingnan Cabang Shenzhen) bahwa tim Zhou Yongfeng dari institut tersebut mengusulkan metode menggunakan kecerdasan buatan untuk melakukan budidaya anggur. Dibandingkan dengan metode tradisional, metode pemuliaan baru ini dapat meningkatkan efisiensi pemuliaan sebanyak 4 kali lipat dan sangat memperpendek siklus pemuliaan anggur. Penelitian ini diharapkan dapat mencapai desain dan pemuliaan anggur yang tepat, mempercepat inovasi varietas anggur, dan memberikan referensi metodologi untuk pemuliaan tanaman tahunan lainnya. Hasil penelitian terkait dipublikasikan di jurnal internasional "Nature Genetics" pada 4 November.
Zhou Yongfeng, peneliti di Institut Genomics Pertanian Shenzhen dari Akademi Ilmu Pengetahuan Pertanian Tiongkok, mengatakan bahwa anggur adalah tanaman tahunan. Dibutuhkan waktu sekitar tiga tahun untuk menanam benih anggur mulai dari perkecambahan hingga berbuah. Namun jika ingin membudidayakan varietas anggur yang baik, akan memakan waktu lebih lama lagi. Saat ini, metode pilihan utama dalam komunitas pemuliaan masih berupa perkawinan silang. Metode ini seringkali memerlukan penyaringan selama beberapa dekade dan sangat membebani beban kerja. Selain itu, karena genom anggur yang sangat kompleks, efek hibrida dari keturunannya sering kali terjadi tidak ideal setelah kawin silang.
Sejak abad ke-21, para pemulia telah mengusulkan pemuliaan molekuler, yang menganalisis dan memprediksi berdasarkan data variasi genetik genom yang sangat besar untuk meningkatkan efisiensi dan akurasi pemuliaan. Diantaranya, memperoleh data genom tanaman yang komprehensif dan akurat adalah kuncinya.
Tim Zhou Yongfeng mulai berfokus pada pemuliaan desain anggur pada tahun 2015, dan merilis peta genom referensi lengkap anggur pada tahun 2023. Selanjutnya, tim melanjutkan pengurutan dan perakitan, dan membangun genom anggur pertama yang paling komprehensif dan akurat hingga saat ini.
Untuk lebih memperjelas hubungan antara gen dan sifat anggur, tim Zhou Yongfeng memilih lebih dari 400 perwakilan varietas anggur dari hampir 10.000 varietas anggur, dan melakukan 29 pengujian selama tiga tahun berturut-turut, termasuk ukuran telinga, warna kulit, dll. diselidiki dan peta genotipe anggur dan peta sifat dibuat. Atas dasar ini, tim Zhou Yongfeng menggunakan analisis genetik kuantitatif untuk mengidentifikasi 148 lokus gen yang terkait secara signifikan dengan sifat-sifat agronomi, dimana 122 lokus ditemukan untuk pertama kalinya.
Dihadapkan dengan data genom dan sifat anggur di atas, tim Zhou Yongfeng memperkenalkan teknologi pembelajaran mesin dalam kecerdasan buatan untuk menganalisis hubungan jaringan yang kompleks antara data genotipe dan sifat, dan membangun model seleksi genom anggur yang pertama. Dibandingkan dengan perkawinan silang, yang memerlukan penilaian berdasarkan fenotipe buah anggur setelah matang, model pemuliaan pengurutan seluruh genom ini dapat menggunakan perangkat lunak komputer untuk memprediksi sifat-sifat buah anggur setelah matang pada tahap pembibitan. Hasilnya menunjukkan bahwa akurasi prediksi model prediksi skor multigene yang menggabungkan informasi variasi struktural mencapai 85%.
Melalui model ini, para ahli pemuliaan dapat dengan cepat dan akurat menilai potensi genetik bahan pemuliaan anggur dalam jumlah besar untuk memilih varietas unggul dengan lebih baik. Pada saat yang sama, bibit yang tidak memenuhi persyaratan akan dimusnahkan sedini mungkin, sehingga mengurangi biaya investasi yang tidak perlu dan sangat meningkatkan efisiensi pemuliaan anggur. Saat ini, hasil penelitian yang relevan telah diajukan dan disetujui 6 paten penemuan nasional dan 1 paten internasional telah diajukan.