Крупные международные исследования привели к разработке генетической модели «идеального» нута, способного повысить урожайность до 12 процентов.
Исследовательский консорциум составил генетическую карту тысяч сортов нута, а затем команда UQ использовала эту информацию для выявления наиболее ценных комбинаций генов с помощью искусственного интеллекта (ИИ).
Профессор Бен Хейс вместе с профессором Каем Восс-Фелсом и адъюнкт-профессором Ли Хики руководил компонентом UQ проекта по разработке стратегии селекции сельскохозяйственных культур с прогнозированием геномного «гаплотипа» для повышения производительности по массе семян.
"Большинство видов сельскохозяйственных культур имеют секвенирование лишь нескольких сортов, поэтому международной команде пришлось проанализировать более 3000 культивируемых и дикорастущих сортов", - сказал профессор Хейс.
Важнейшее международное исследование было проведено под руководством доктора Раджива Варшни из Международного научно-исследовательского института сельскохозяйственных культур для полузасушливых тропиков в Хайдарабаде, Индия. Исследование подтвердило происхождение нута из Плодородного полумесяца и дает полную картину генетической изменчивости нута.
«Мы идентифицировали 1 582 новых гена и установили пангеном нута, который послужит основой для выведения превосходных сортов нута с повышенной урожайностью, более высокой устойчивостью к засухе, жаре и болезням», - сказал д-р Варшни..
Профессор Хейс сказал, что команда UQ использовала данные для моделирования нута с идеальной генетикой по массе семян, признаку, связанному с урожайностью.
"Эти дополнительные данные привели к увеличению урожайности, предсказанному нашей моделью, которая все еще находится в процессе тонкой настройки", - сказал он.
"Мы используем нашу технологическую платформу AI FastStack для создания нута с идеальной генетикой для максимального веса семян, и мы думаем, что в конечном итоге это станет ценным инструментом для селекционеров нута."
FastStack сочетает искусственный интеллект с технологией предсказания генома для определения комбинаций генов, которые с наибольшей вероятностью улучшат урожайность.
Нут является крупнейшей зернобобовой культурой в Австралии после люпина, как с точки зрения посевных площадей, так и с точки зрения производства.
Он занимает второе место по площади и третье место по производству среди зернобобовых в мире.
Селекционер UQ и генетик сельскохозяйственных культур, доцент Ли Хикки, говорит, что глобальный спрос на богатые белком бобовые растет.
«Повышение урожайности нута для Австралии дает возможность нашим фермерам поставлять продукты местной пищевой промышленности и экспортным рынкам», - сказал он.
Использование этой созданной искусственным интеллектом модели нута для увеличения веса семян в полевых условиях будет сложной задачей, учитывая количество поколений, которое потребуется для скрещивания для получения оптимальной генетики нута, а также влияние различных условий окружающей среды и методов управления. на рост урожая.
"Но у нас есть такие инструменты, как скоростное размножение, которые могут ускорить этот процесс и позволяют нам тестировать и применять на практике эти теоретические сценарии."
Д-р Хикки сказал, что новые подходы к геномной селекции, включая модель гаплотипов, как ожидается, изменят стратегии селекции нута для создания высокоурожайных и питательных сортов нута.
Нут является важной севооборотной культурой в системах земледелия, поскольку он самоудобряется азотом, что снижает потребность в азотных удобрениях.