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大发老虎机手机严建兵教授和清华大学鲁志教授课题组联合发起,玉米杂种优势预测的挑战赛项目!丰大种业赞助,为冠军提供10万元人民币的奖金!希望用一种新的模式,借助互联网来推动科学的进步!把科学变得更加有趣,更触手可及,同时学科更加交叉融合!大数据时代,每个人都可以来参与科学研究,享受科学乐趣!

1 背景知识

1.1 杂种优势

 杂种优势是一种生物界普遍存在的遗传现象,是指杂合体在一种或多种性状上优于个亲本的现象。例如不同品系、不同品种、甚至不同种属间进行杂交所得到的杂种一代往往比它的双亲表现更强大的生长速率和代谢功能,从而导致器官发达、体型增大、产量提高,或者表现在抗病、抗虫、抗逆力、成活力、生殖力、生存力等的提高(如下图)。

 

1.2 玉米的遗传特点和育种方式

目前,玉米生产上几乎全部采用杂交种,具有高产、早熟、株型合理的强优势杂交种的选育已经成为玉米种业激烈竞争的核心。玉米不仅是世界上重要的粮食作物,还是重要的饲料和生物能源原料来源,年种植面积超过5亿亩。玉米作为世界上最早利用杂种优势的作物,其杂种优势的利用为世界粮食安全做出了巨大贡献。由于不同种质材料的杂交组合的杂种优势存在很大差异,常规育种模式下,通过大规模杂交实验来筛选强优势组合是唯一的育种途径。在人工成本、经费投入和土地面积等因素限制下,一个玉米杂交品种的选育往往需耗时6-8年之久

 

 

1.3 现代基因组学改变传统育种方式

在基因组时代,单个材料的基因型分析已经远远低于表型鉴定成本,并仍呈逐年下降的趋势。在猪、牛等家畜育种过程,基因组选择策略发挥了卓有成效的作用,在同样育种周期里,能成倍的提高育种增益。相比而言,由于植物系谱关系的复杂性,常规基因组选择策略效果仍显捉襟见肘。因此,在统计分析方法上的突破,发展新的算法,有效整合海量的基因组数据,对植物杂交组合的性状表型进行精准预测,这是目前农作物分子育种中亟待解决的核心问题。

2 奖励方式

本次e-Maize挑战赛的得胜者将分为:冠军一名,亚军若干。冠军将获得十万元人民币(税前),亚军将获得一万人民币(税前)。获胜者将被邀请参加由大发老虎机手机和清华大学举办的e-Maize冬令营和研讨会。

3 比赛时间

即日起至2017年8月1日。

4 目标和愿景

 "生物学中的下一个重大进化将由数学、统计和计算方法驱动,需要被吸收到主流生物培训中,将生物学转变为定量科学。"我们希望通过本次挑战赛,利用我们提供的基因组学数据和参赛选手的创新性数据分析方法(如机器学习),直接从基因型预测作物的生长发育的表型。本次实践的成功,将会让我们看到整个玉米产业从“资源集约型”向“技术集约型”的转变,并为作物育种行业带来革命性的改变。

本次e-Maize挑战赛以玉米分子育种中“杂种优势”的遗传学问题为驱动,以大规模测交群体的“基因型”数据(高密度SNP标记)为输入,以多环境重复测量的“表型”数据为预测目标。

· 详情请见网页:http://emaize.imaze.org