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多學(xué)科交叉。如何真正地將工程學(xué)科與理論學(xué)科相結(jié)合,表型研究不僅僅是技術(shù)上的創(chuàng)新,更要為育種學(xué)家和植物學(xué)家所用。開展交叉學(xué)科間的深度合作有助于切實地將技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,從而從技術(shù)層面加速“基因-表型-環(huán)境”的交叉研究。
多數(shù)據(jù)庫共享平臺和標(biāo)準(zhǔn)。為了研究“基因-表型-環(huán)境”的交互作用,更好地服務(wù)育種工作。來自不同數(shù)據(jù)提供者的高通量基因型數(shù)據(jù)、表型數(shù)據(jù)以及實時變化的環(huán)境信息,需要有機(jī)的結(jié)合。因此,建立一套數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和共享平臺對于大數(shù)據(jù)時代作物表型研究十分必要(圖?4)。
為了更好地鑒別高反饋、速生型和高收益的品種類型,精確、快速地識別與作物生長發(fā)育、生理生態(tài)、脅迫耐受力以及產(chǎn)量收益等相關(guān)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)性狀,仍是當(dāng)下表型技術(shù)發(fā)展中亟待解決的難點之一。近?20?年來,表型技術(shù)發(fā)展迅猛,正在逐步滿足高精度和高通量的需求。
在全球氣候變化的背景下,脅迫相關(guān)的數(shù)量性狀表現(xiàn)在整個生育期。多時間序列和多源數(shù)據(jù)的高通量表型數(shù)據(jù)、基因型數(shù)據(jù)以及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)勢必造就“大數(shù)據(jù)”,數(shù)據(jù)的存儲和管理會成為下一步亟待解決的問題。面對海量的數(shù)據(jù)源,需要研究者建立行之有效的管理體系,完善數(shù)據(jù)管理和使用規(guī)范,從大到小地逐級實施表型數(shù)據(jù)的科學(xué)收集和管理。而這一體系的建立則寄希望于在育種學(xué)家和作物學(xué)家之間建立起更加深入且行之有效的合作關(guān)系,發(fā)揮交叉學(xué)科優(yōu)勢,真正發(fā)揮大數(shù)據(jù)優(yōu)勢,加速育種及農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)化、信息化的發(fā)展進(jìn)程。(作者:郭慶華 楊維才 吳芳芳 龐樹鑫 金時超 陳凡 王秀杰 中國科學(xué)院植物研究所北京 中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所北京《中國科學(xué)院院刊》供稿)