|
کاربردهای پیشرفتهی هوش مصنوعی در زیستفناوری گیاهی: بازآفرینی ویرایش ژن، ارتقای تابآوری تنش و توسعهی سامانههای بهنژادی پیشبینانه
|
مجتبی کردرستمی   ، علی اکبر قاسمس سلوکلوئی ، سعید موری ، مهدی رحیمی |
| گروه بیوتکنولوژی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته، کرمان، ایران. |
|
|
چکیده: (105 مشاهده) |
| هوش مصنوعی طی سالهای اخیر به یکی از نیروهای تحولآفرین در زیستفناوری گیاهی تبدیل شده و دامنهای گسترده از تحلیل دادههای اُمیکس تا طراحی ژنوم، بهنژادی پیشبینانه و کشاورزی هوشمند را در بر میگیرد. افزایش حجم و تنوع دادههای زیستی، نیاز به مدلهایی را ایجاد کرده که قادر به شناسایی الگوهای پیچیده، تحلیل روابط غیرخطی و پیشبینی دقیق رفتار گیاه در شرایط مختلف باشند. در این مقاله ی مروری، نقش مدلهای یادگیری ماشین و یادگیری عمیق در تحلیل ژنوم، ترنسکریپتوم، پروتئوم و متابولوم بررسی شده و کاربرد هوش مصنوعی در افزایش دقت و کارایی سیستمهای ویرایش ژن، بهویژه کریسپر، تشریح میشود. همچنین پیشرفتهای اخیر در تعیین فنوتیپ دیجیتال، بینایی ماشین و سامانههای خودکار تشخیص تنشهای زیستی و غیرزیستی مرور شده است. بهنژادی پیشبینانه و استفاده از مدلهای چندحالته برای پیشبینی پاسخ ژنوتیپ×محیط، همتای دیجیتال گیاهی، مدلسازی شبکههای ژنی و متابولیکی، و ادغام هوش مصنوعی با زیستمهندسی از دیگر محورهای کلیدی این مقاله هستند. در کنار این فرصتها، چالشهایی همچون کیفیت داده، تفسیرپذیری مدلها، سوگیری دادهای، ملاحظات اخلاقی و مسائل امنیت زیستی نیز مورد بحث قرار گرفته است. در نهایت، نوآوریها و مسیرهای آینده شامل طراحی ژنومهای جدید، کشاورزی رباتیک، هوشمندسازی فرآیندهای اصلاح نباتات و توسعهی سامانههای یکپارچهی پیشبینی و مدیریت گیاه مطرح میشود. این مروری جامع نشان میدهد که ادغام هوش مصنوعی با زیستفناوری گیاهی، مسیر تحول در طراحی گیاهان تابآور، پرعملکرد و سازگار با شرایط اقلیمی آینده را هموار کرده است. |
|
| واژههای کلیدی: هوش مصنوعی، زیستفناوری گیاهی، ویرایش ژن کریسپر، تعیین فنوتیپ دیجیتال، بهنژادی پیشبینانه |
|
|
متن کامل [PDF 1213 kb]
(54 دریافت)
|
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1404/9/13 | پذیرش: 1404/7/10 | انتشار: 1404/7/10
|
|
|
|
|
|
|
| ارسال پیام به نویسنده مسئول |
|
|
|
| ارسال نظر درباره این مقاله |
|
|
|
