11月12日,中国农业科学院作物科学研究所大豆优异种质资源发掘与创新利用、作物生物信息学及应用、作物栽培与生理创新团队联合研发了大豆跨环境基因组表型预测模型HiEGP。相关研究成果发表在《分子植物(Molecular Plant)》上。

大豆是粮油饲兼用的重要作物,提升大豆产能和品质,对保障国家粮食安全具有重要意义。种质资源作为大豆品种改良的物质基础,但表型鉴定通量有限、成本高昂,制约了大规模种质评价,致使大量种质资源长期难以有效利用,已成为制约育种效率和大豆产业的突出瓶颈。
研究团队整合1421份代表性大豆种质资源的多年多点表型和环境以及基因型数据,开发层级化基因型-环境互作表型预测模型HiEGP。该模型对全新环境下新材料预测可达0.775,较最优机器学习模型、反应规范模型分别提高约6.7%、2.6%。对美国大豆独立群体百粒重的预测精度稳定在0.70–0.81,跨群体迁移能力良好。进一步研究证实,该模型可用于大豆表型精准预测和预选,提高定向选择效率,同时可支撑种质区域适配性评价。随后,团队依托该模型挖掘并验证了一批调控大豆环境响应与表型可塑性的候选基因。该研究为充分评价和利用种质资源、助力大豆分子育种提供了新思路和工具支撑。
作科所博士后车荧璞、研究员李慧慧、研究员金秀良为论文共同第一作者,李英慧研究员、邱丽娟研究员为论文共同通讯作者。该研究得到作物基因资源与育种全国重点实验室、国家重点研发计划等项目支持。
原文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1674205226003850