爱荷华州立大学弗雷德·洛夫著 全球各地的种子银行储存和保存着数百万种作物的遗传多样性，包括玉米
爱荷华州立大学的研究人员正在开发基于基因组预测玉米品种特征的方法
信用:于建明 全球各地的种子银行储存和保存着数百万种作物的遗传多样性
这种大量收集的遗传物质确保作物育种者获得丰富的遗传资源，从而培育出产量更高或能抵抗压力和疾病的作物
但是，在一个玉米遗传学的世界里，植物育种者如何知道哪些品种值得研究，哪些不值得研究？在历史上的大部分时间里，这需要培育品种并研究它们在现实世界中的表现
但是，创新的数据分析和基因组学可以帮助植物育种者预测新品种的表现，而不必去努力培育它们
衣阿华州立大学农学教授、玉米育种先锋杰出讲座教授俞建明将他的大部分研究投入到“涡轮增压”世界种子银行中似乎无穷无尽的遗传储备上
于和他的同事在科学刊物《植物生物技术杂志》上发表了一篇文章，详细介绍了他们基于基因组学和数据分析预测玉米性状的最新努力
寻找品种进行测试的植物育种者可能会觉得迷失在基因组材料的海洋中
俞说，将先进的数据分析应用于所有这些基因组，可以帮助育种者更快、更有效地减少他们感兴趣的品种数量
“我们一直在寻找最好的基因组合，我们在各种组合中寻找，看看我们想测试什么品种，”余实验室前博士后研究员、说
“拥有这些预测可以指导我们的搜索过程
" 这项研究的重点是预测基于茎尖分生组织的八个玉米性状，茎尖分生组织是一种产生植物所有地上器官的微小干细胞生态位
研究人员使用他们的分析方法来预测2687个不同玉米近交品种的性状，基于他们研究369个近交品种建立的模型，这些近交品种已经生长并在显微镜下拍摄和测量了它们的茎尖
研究人员随后用从488个近亲中获得的数据验证了他们的预测，以确定他们对所研究的八个性状的预测准确率在37%到57%之间
“我们希望将细胞生长和分化的基础生物学机制研究与玉米农艺改良联系起来，”迈克·斯坎伦说，他是康奈尔大学发育生物学教授，也是这项研究背后多机构团队的首席研究员
玉米幼苗的形态计量学测量可以快速完成研究周期
它不仅实现了这种联系，还将基因组预测的实践扩展到了微基因组空间
" 俞建明说，植物育种者可以通过增加每个近交系的植物数量来测量和发现改进的预测算法，从而提高这些基因组预测的准确性
更重要的是，植物育种者可以通过利用“U值”来微调他们的选择过程，以便更好地研究哪些近亲，U值是一个统计概念，说明了估计的可靠性
俞说，这项研究表明，实施一个考虑预测和统计可靠性的选择过程，可以帮助植物育种者更快地专注于理想的作物遗传
例如，分析模型可能预测一个特定的近交系对一个给定的性状有适度的潜力，但是U值，或可靠性的上限，可能表明这些预测的高度不可靠性
因此，植物育种者可能会选择测试在预测模型中表现不佳的近亲，仅仅是因为它们的遗传独特性，与构建预测模型中使用的那些不太相关
“我们发现，在选择优化短期收益和挖掘多样性之间可以有一个平衡，”于说
“对于植物育种者来说，这是一个微妙的平衡
这些考虑有时会走向不同的方向
基因改良可以被视为空间探索，要么是种子库中大量现有的遗传物质，要么是不断产生的无数育种后代
我们希望开发更好的工具来指导过程中的决策
"
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
