基因技術(shù)幫助美國農(nóng)業(yè)部確保作物安全

挑戰(zhàn) ：美國農(nóng)業(yè)部的研究人員需要分子生物學(xué)家和統(tǒng)計(jì)學(xué)家共同進(jìn)行研究項(xiàng)目，領(lǐng)域涉及解決作物產(chǎn)量，人體營養(yǎng)以及環(huán)境問題的有效途徑。

解決方案 ：來自SAS公司的全新生命科學(xué)軟件 JMP Genomics不僅提供強(qiáng)大的海量數(shù)據(jù)分析能力，而且僅通過點(diǎn)擊鼠標(biāo)點(diǎn)擊就可實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)可視化，使得非統(tǒng)計(jì)專業(yè)的人員容易使用和理解。

效果 ：美國農(nóng)業(yè)部的研究中心廣泛地運(yùn)用JMP Genomics，范圍遍及25個(gè)州。

戴比博伊工作在數(shù)字的世界中。作為地區(qū)統(tǒng)計(jì)員為美國農(nóng)業(yè)部的農(nóng)業(yè)研究服務(wù)(USDA)，她幫助美國農(nóng)業(yè)部的研究人員設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，分析結(jié)果并將這些結(jié)果轉(zhuǎn)換為統(tǒng)計(jì)學(xué)相關(guān)的格式。

博伊所在研究所位于密西西比州的斯德維爾，杰克遜西北方向兩小時(shí)車程，她與美國南部五個(gè)州的超過250名科學(xué)家合作，研究領(lǐng)域包括作物的產(chǎn)量、蜜蜂的行為、流體沉淀以及特定食物的營養(yǎng)價(jià)值等等。曾經(jīng)有三位統(tǒng)計(jì)學(xué)家一起服務(wù)與她所負(fù)責(zé)的地區(qū)，包括肯塔基州、田納西州、阿拉巴馬州、密西西比州和路易斯安那州?，F(xiàn)在，她是團(tuán)隊(duì)中唯一的統(tǒng)計(jì)師。她解釋說：“在她所在組的分子生物學(xué)家必須能夠親自做許多工作。”

JMP Genomics的產(chǎn)品經(jīng)理香農(nóng).康納斯說：“來自SAS公司的JMP Genomics軟件是為了便于研究人員和統(tǒng)計(jì)人員一起高效地工作而設(shè)計(jì)的。通過提供菜單驅(qū)動(dòng)的JMP界面與SAS連接，JMP Genomics提供的先進(jìn)分析方法，交互式圖形，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)工具吸引著它們所支持的生物統(tǒng)計(jì)學(xué)家和分子生物學(xué)家。”

美國農(nóng)業(yè)部一直依靠SAS®軟件，因其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析能力。2006年初SAS推出了應(yīng)用于基因研究的桌面可視化軟件JMP Genomics。九月，美國農(nóng)業(yè)部就購買了30套軟件，廣泛的被緬因州、明尼蘇達(dá)州、密西西比州等25個(gè)州的研究人員所使用。

JMP Genomics的學(xué)習(xí)曲線確定臨床基因研究數(shù)據(jù)的最優(yōu)預(yù)測模型

JMP Genomics采用業(yè)界領(lǐng)先的SAS 數(shù)據(jù)分析能力，專門針對(duì)大型基因陣列，蛋白質(zhì)組學(xué)和遺傳學(xué)數(shù)據(jù)集處理而設(shè)計(jì)的。它的菜單驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)便于沒有SAS編程經(jīng)驗(yàn)的科學(xué)家獲取強(qiáng)大的SAS分析過程。此外，JMP Genomics平臺(tái)的靈活框架，允許統(tǒng)計(jì)學(xué)家使用JMP菜單運(yùn)行他們自己定制的SAS程序來完成特定的任務(wù)，研究人員可以利用先進(jìn)的JMP數(shù)據(jù)可視化工具以及作為研究核心的基因陣列分析所需的特定工具。

JMP Genomics可視化的基因圖譜

例如，美國農(nóng)業(yè)部的科學(xué)家們研究黃曲霉病原真菌與玉米品系的相互作用。感染黃曲霉真菌的玉米株可產(chǎn)生黃曲霉毒素污染的糧食。黃曲霉毒素是一個(gè)強(qiáng)力的毒性化合物，必須控制來保證糧食及其副產(chǎn)品為人類和動(dòng)物食用是安全的。研究人員在兩個(gè)層次上研究這個(gè)問題：為什么某些玉米品種更耐黃曲霉感染，以及確定黃曲霉與植物如何相互影響。利用基因陣列分析，生物學(xué)家通過對(duì)比病變與正常細(xì)胞的基因組合，來識(shí)別研究問題相關(guān)的基因。目標(biāo)是建立更好的育種策略，既避免更多的玉米品種，又能控制病原菌。

“如果他們能找到特定基因，他們知道在DNA的位置，那么植物育種員和分子生物學(xué)家可以把抗性品種的特定基因?qū)敫弋a(chǎn)品種”，博伊解釋。“將個(gè)別品種種植到成熟需要幾年的時(shí)間，取而代之的是你可以通過檢查DNA就能確認(rèn)具有良好的基因的植物，從而淘汰那些不具備良好基因的品種。”

JMP Genomics火山圖有效地識(shí)別存在顯著差異的基因序列

在過去，博伊試圖將四或五個(gè)不同類型的軟件整合。然而，對(duì)于美國農(nóng)業(yè)部的研究項(xiàng)目，常見的問題是，技術(shù)上缺乏足夠的分析工具，無法處理大型數(shù)據(jù)集，她解釋說：“從一個(gè)軟件平臺(tái)切換到另一個(gè)，不只是操作不順暢，而且耗費(fèi)很多時(shí)間。”

JMP Genomics為簡化工作流程而設(shè)計(jì)，康納斯提道：“它提供的數(shù)據(jù)處理能力能應(yīng)對(duì)基因研究的非常大的數(shù)據(jù)集，而且圖形可視化的工具使得很容易地發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)潛在的規(guī)律。”

隨著基因科學(xué)的進(jìn)步，美國農(nóng)業(yè)部以及更廣泛科研領(lǐng)域的研究探索不斷加快。美國農(nóng)業(yè)部與博伊一起的科學(xué)家們已經(jīng)做好準(zhǔn)備迎接挑戰(zhàn)。畢竟，在科學(xué)界，眼見為實(shí)。