Investigadors del CRAG (Centre d'Investigació a Agrigenómica) dirigits per la investigadora de l'IRTA María José Aranzana, acaben de desenvolupar una innovadora eina basada en IA generativa que permet predir morfologies complexes en plantes i fruits. L'eina, denominada GenoDrawing, utilitza autocodificadors i enfocaments deep learning per predir, a partir de marcadors genètics coneguts com a polimorfismes de nucleòtid únic, que forma poden tenir fruits concrets. Amb això, s'obren noves perspectives per a la millora vegetal.
Nova metodologia
L'estudi elaborat en el CRAG s'ha publicat a la revista Plant Phenomics i introdueix una nova metodologia que prediu la morfologia d'una varietat de poma concreta a partir de la seva informació genètica i generant imatges que s'assemblen molt a la realitat. Els investigadors van utilitzar un enfocament deep learning per entrenar el model GenoDrawing en un conjunt de dades de més de 10.000 imatges de pomes i la seva informació genètica (marcadors SNP), i després van provar la seva eficàcia en un conjunt de dades separat. Els resultats van mostrar que GenoDrawing era capaç de predir la forma de les pomes i reproduir-la en imatges basant-se únicament en la informació genètica procedent dels marcadors SNP amb un alt grau de precisió.
Avantatges
Els avantatges que presenta GenoDrawing, expliquen els seus impulsors, són múltiples; ja que pot utilitzar-se per predir un tret complex captat a través d'imatges i, també, disposa de potencial de predir altres característiques en estudis posteriors com, per exemple, el color del fruit, la morfologia de la fulla o l'arquitectura de la planta. Els mètodes tradicionals de fenotipado de plantes, com per exemple la inspecció visual, són lents, cars i poden no oferir resultats precisos. A més, amb GenoDrawing, els investigadors poden preveure ràpidament i fàcilment els trets de les plantes basant-se en el seu ADN sense necessitat de conrear-les o sense esperar que aquestes tinguin fruits, la qual cosa podria donar lloc a programes de millora més eficients i eficaços.
Els investigadors subratllen que la potència de GenoDrawing resideix en la utilització de la intel·ligència artificial (IA): "El nostre estudi demostra que l'IA pot utilitzar-se de noves formes per vincular la informació visual i genètica i predir així trets complexos en les plantes", afirma Federico Jurado-Ruiz, primer autor de l'article publicat. La Dr. Aranzana confia en la potència de l'eina: "Creiem que aquesta eina podria tenir una àmplia gamma d'aplicacions, no només en el cultiu de plantes i l'agricultura, sinó també en diferents camps de la investigació científica i esperem explorar el seu potencial en futures investigacions".