由智利大学国际农业技术研究所(INTA)前博士后研究员 Paulina Ballesta 领导的一项研究,开发了一种预测日本李子(Prunus salicina L.)商业相关性状的模型。日本李子是智利的主要出口水果品种之一。该研究发表在《园艺植物杂志》上,由INTA植物生物学与农业食品系统创新实验室(BVISA-Nutribreeding)、智利大学农业科学学院以及其他合作者共同参与。
2022 年,日本李子在全球水果产量中排名第 15 位,产量为 1,240 万吨,其中约 70% 产自中国、罗马尼亚、塞尔维亚、智利和土耳其。日本李子主要以鲜食为主,因其独特的感官品质、营养价值和功能性食品特性。与其他果树一样,日本李子从种植到结果需要 4 至 5 年的幼苗期,大多数杂交育成的幼苗不符合商业标准。
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该研究应用基因组选择 (GS) 技术,在幼苗期预测哪些个体最有可能达到预期的性状,例如开花日期、果实重量、糖度和酸度。"主要发现是开发了针对日本李子商业相关性状的预测模型,日本李子是智利出口的重要水果,"BVISA-Nutribreeding 负责人兼通讯作者 Igor Pacheco 说道。
GS 技术利用遗传数据和统计模型来估算性状的遗传价值,而无需等待完整的生产周期。Pacheco 解释说,通常超过 98% 的已生成个体未被选择,这增加了育种计划的成本。通过对所有幼苗的 DNA 进行测序并应用预测模型,育种者可以将资源集中在最具潜力的植物上,从而提高效率并使品种适应当地条件。
在本研究中,超过一千棵树木使用 11,000 个分子标记 (SNP) 进行了基因分型,并在两个生长季进行了评估。这些模型的预测能力在 70% 到 90% 之间,具体取决于性状。 Pacheco 指出,这使得时间和资源能够集中在更有可能具备所需品质的个体身上。
该技术无需使用转基因或基因编辑,即可培育出适应气候变化且具有高商业价值的品种。"此外,它还能为未经转基因或基因编辑等基因改造的植物品种创造知识产权,而这些品种目前仍受到部分民众的质疑,"Pacheco 说道。
这项研究始于 Ballesta 博士的 ANID 博士后项目,并由 Pacheco 领导的 IDeA I+D 和 FONDECYT 常规资助。该研究与农业科学学院由 Rodrigo Infante 教授领导的水果品质育种实验室合作,旨在将这项专业知识的应用扩展到其他水果品种和作物。
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