以模型为辅助的分析,调整葡萄中的安东素成分
Yongjian Wang1,2, Boxing Shang1,2,3, Michel Génard4
1State Key Laboratory of Plant Diversity and Specialty Crops and Beijing Key Laboratory of Grape Science and Enology, Institute of Botany, the Chinese Academy of Sciences, Beijing, 100093, China.
Annals of botany
|October 18, 2023
概括
一个新的机械模型准确地模拟了葡萄成熟期间葡萄中的安托西亚尼成分. 这种工具有助于理解和生物工程向的安托素配置文件,以提高葡萄酒的质量.
科学领域:
- 植物科学 植物科学
- 生物技术是生物技术.
- 计算生物学 计算生物学
背景情况:
- 安西安素是葡萄和葡萄酒中的关键颜料,影响颜色和质量.
- 安索亚宁生物合成是复杂的,受遗传,发育和环境因素的调节,对有针对性的操纵构成了挑战.
- 对于葡萄和葡萄酒生产来说,了解和控制反素积累至关重要.
研究的目的:
- 开发和验证一种机械模型,模拟葡萄成熟期间在葡萄中*Vitis vinifera*中*的安托素组成动态.
- 评估模型在不同基因型和环境条件的准确性和稳定性.
- 探索该模型用于指导生物工程策略以实现特定的安东素配置文件的潜力.
主要方法:
- 基于共识性安托氨酸生物合成途径的机械模型的构建.
- 在37种生长条件下,从8个品种中使用6个数据集进行校准和验证.
- 分析模型参数,稳定性和预测准确性,使用统计指标 (R2,RRMSE) 和交叉验证.
主要成果:
- 该模型准确地模拟了个体安托西亚宁积累,R2值在0.92到0.99之间,RRMSEs在16.8%到42.1%.
- 模型参数证明了每个基因型的跨环境稳定性,通过交叉验证确认了高预测质量.
- 基因型特定的虚拟实验表明,通过操纵至少三个参数,可以实现针对性安东素配置文件.
结论:
- 开发的机械模型提供了一个强大而准确的方法来表征葡萄中时间性安东素组成的变化.
- 该模型提供了一个有价值的框架,用于理解影响安东素形状的基因型与环境相互作用.
- 这种方法为生物工程的努力奠定了基础,旨在精确控制葡萄的素成分以提高质量.
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