یک روش ترکیبی از ژنومیک و بیوانفورماتیک برای برنامه‌های بهنژادی گیاهی

نویسندگان

1 گروه علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه کالینگا، رایپور، هند.

2 گروه علوم کامپیوتر و فناوری اطلاعات، دانشگاه کالینگا، رایپور، هند

doi
10.22103/jab.2024.23993.1601
چکیده

هدف: با توجه به رشد سریع جمعیت جهانی بشر، تقویت بهره‌وری کشاورزی برای تحقق تقاضای روزافزون برای محصولات زراعی ضروری است. تقویت محصولات زراعی از طریق بهنژادی گیاهان (PB)  روشی پایدار برای تقویت کمیت و قوام بازده بدون افزایش نیاز به کود و سموم دفع آفات است. علاوه بر این، تولید داده‌ها در کشاورزی و بیوتکنولوژی در سال‌های اخیر به دلیل توسعه بسیار سریع فناوری‌های با کارایی بالا بسیار افزایش یافته است. مشابه پیشرفت‌های ژنومیک، پیشرفت‌های دلگرم‌کننده‌ای در فناوری‌های فنوتیپ‌سازی گیاهی، از جمله دستگاه فنوتیپ مکانیزه و تجزیه و تحلیل تصویر پیچیده وجود دارد. این امر منجر به درک بی نظیری از PB، ساختار و عملکرد شده است. لذا، هدف این مطالعه، بررسی یک روش ترکیبی از ژنومیک و بیوانفورماتیک برای برنامه‌های بهنژادی گیاهی بود. نتایج: آخرین پیشرفت‌ها در ژنومیک و بیوانفورماتیک امکان تسریع در تقویت محصول را فراهم می‌کند. تکنیک‌های توالی یابی نسل سوم (TGS)  در حل مشکلات در مونتاژ ژنوم گیاهی ناشی از پلی پلوئیدی و وجود مناطق تکراری کمک می‌کنند.  در دسترس بودن در حال رشد ژنوم های مرجع محصولات برتر، به طور قابل توجهی در تجزیه و تحلیل تغییرات ژنتیکی و شناسایی اهداف PB خاص در ژنوم کمک می‌کند. یادگیری ماشین (ML) با کمک در حاشیه نویسی ژنوم و امکان سنجش کارآمد متغیرهای زراعی در محیط های کنترل شده و طبیعی، به شناسایی مناطق ژنومی با اهمیت کشاورزی کمک می‌کند. نتیجه‌گیری: مجموعه داده‌های زراعی که مقدار فزاینده داده‌های ژنوتیپی و فنوتیپی را ترکیب می‌کنند، ابزاری ارزشمند برای پرورش دهندگان و فرصتی برای روش‌های داده کاوی برای کشف ژن‌های جدید نامزد مربوط به صفات ارائه می‌دهند. همچنین با درک روزافزون ژنتیک کشاورزی، تکنیک‌های انتخاب ژنومی و مهندسی ژنوم پتانسیل تولید محصولات زراعی مقاوم در برابر بیماری‌ها را فراهم می‌کنند و این محصولات علاوه بر تولید بالا، با استرس نیز سازگار هستند.