El IRTA desarrolla una herramienta capaz de predecir la forma de las manzanas a partir de sus marcadores genéticos

Un equipo de investigadores dirigido por María José Aranzana, investigadora del Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias (IRTA) y jefa del programa Genómica y biotecnología en el Centro de Investigación en Agrigenómica (CRAG), ha desarrollado una innovadora herramienta basada en la inteligencia artificial generativa para predecir rasgos complejos en plantas. La herramienta, denominada GenoDrawing, introduce una nueva metodología que predice los rasgos físicos de una variedad de manzana a partir de su información genética, generando imágenes que se asemejan mucho a la realidad. El estudio ha sido publicado en la revista Plant Phenomics.

Los investigadores utilizaron un enfoque de deep learning – o de aprendizaje automático – para entrenar el modelo GenoDrawing en un conjunto de datos de más de 10.000 imágenes de manzanas y su información genética (marcadores SNP), y después probaron su eficacia en un conjunto de datos separado. Los resultados muestran que GenoDrawing es capaz de predecir la forma de las manzanas y reproducirla en imágenes, basándose únicamente en la información procedente de los marcadores SNP con mucha precisión.

Collage con imagen de manzanas de stock, de pipeteo de ADN y del software GenoDrawing (Crédito: CRAG)

Uno de los beneficios de GenoDrawing es que puede utilizarse para predecir un rasgo complejo, como la forma, y que podría llegar a predecir otras características, como el color, la morfología de la hoja o la arquitectura de la planta, en estudios posteriores. Esto es importante porque los métodos tradicionales de fenotipado de plantas, como la inspección visual, son lentos y costosos y pueden no ofrecer resultados precisos.

Además, GenoDrawing permite a los investigadores prever rápidamente y fácilmente los rasgos de las plantas sin necesidad de cultivarlas o sin tener que esperar a que estas tengan frutos, lo cual podría dar lugar a programas de mejora más eficientes y efectivos.

Un herramienta con múltiples beneficios

Los investigadores subrayan el potencial de la inteligencia artificial (IA) para mejorar procesos en el ámbito científico. La Dra. Aranzana explica:

“Creemos que esta herramienta podría tener una amplia gama de aplicaciones, no solo en el cultivo de plantas y la agricultura, sino también en diferentes campos de la investigación científica, y esperamos explorar su potencial en futuras investigaciones”.

El uso de la IA generativa en la herramienta GenoDrawing representa un gran paso adelante en cuanto a la mejora de cultivos. El equipo científico de este proyecto espera ahora que su trabajo inspire nuevas investigaciones y que conduzca a nuevos avances en el campo de la agricultura y la fitomejora.

Sobre el IRTA

El IRTA (Instituto de Investigación y Tecnología Agroalimentarias) es un instituto de investigación dedicado a la I+D+i agroalimentaria en los ámbitos de producción vegetal, producción animal, industrias alimentarias, medio ambiente, cambio global y economía agroalimentaria. La transferencia de sus avances científicos contribuye a la modernización, competitividad y desarrollo sostenible de los sectores agrario, alimentario y acuícola, a la provisión de alimentos sanos y de calidad para los consumidores, así como mejorar el bienestar de la población. El IRTA está adscrito al Departamento de Acción Climática, Alimentación y Agenda Rural (DACC) de la Generalitat de Catalunya y forma parte del sistema CERCA.