近交亲本木薯杂交种有望提高效率和韧性

一个研究小组提出了基于近交亲本的杂交木薯育种，以克服杂合亲本使用的挑战，旨在通过清除有害突变和利用杂种优势来改变木薯育种。这种方法利用了自相容性、诱导花和加倍单倍体技术，以及基因组学的进步

通过了解近亲繁殖衰退、培育近亲繁殖或加倍单倍体亲本、清除遗传负荷和创建杂种优势库，这一创新策略有望实现高效、经济高效和加速的木薯育种，增强适应性和复原力，为消除饥饿和减贫做出重大贡献

木薯是热带地区粮食安全和收入的重要作物，因其气候适应性和生产力而受到重视。尽管木薯很重要，但木薯研究一直滞后，最近通过NextGen木薯育种投资取得的进展主要集中在基因组学辅助育种上。然而，由于需要杂交杂合父母，导致高遗传负荷，挑战仍然存在

作者首先介绍了近交亲本杂交育种的意义，强调了其对木薯的优势，木薯对热带地区的碳水化合物生产至关重要。木薯在热带地区的主食碳水化合物生产方面比玉米具有显著优势，近交亲本杂交木薯育种通过提高效率、适应性和成本效益，为可持续和有弹性的木薯生产铺平了道路，最终为在气候危机期间消除饥饿和减少贫困做出了重大贡献

随后，研究人员强调了与新品种开发的传统重复选择相关的两个痛点：产量试验的高成本和育种过程的长时间。与杂合亲本相关的近亲繁殖抑制使得通过回交整合基本性状变得不可能

为了解决这个问题，他们提出了一种创新的方法——基于近交亲本的杂交木薯育种，旨在通过实施基于回交的性状渐渗、有效清除有害突变以及系统地探索和利用杂种优势来改造木薯育种。此外，还分析了木薯近交亲本杂交育种的可行性

木薯具有自交亲和性，这是近交亲本杂交育种的基本要求。此外，花卉诱导技术、DH技术、基因组学进步和全球网络的进步为实现高效、精确和加速的近交亲本杂交育种提供了工具

最后，研究人员提出了初始阶段需要关注的四个基本领域，包括近亲繁殖抑制、发展近交或加倍单倍体亲本、清除遗传负荷和创建杂种优势库

根据该研究的首席研究员张晓飞的说法，“通过集体努力和全球合作，基于近交亲本的杂交木薯育种将改变木薯育种和生产，确保韧性和适应性，为在气候危机期间消除饥饿和减少贫困做出重大贡献。”

总之，基因组学辅助育种改善了木薯的选择，但杂合亲本阻碍了有效的性状渐渗。这项研究提出了基于近交亲本的杂交育种，利用自相容性、诱导花和加倍单倍体技术，以及基因组学的进步

这种方法有望提高木薯育种效率、适应性和成本效益，在气候变化期间为粮食安全和减贫做出重大贡献 More information: Xiaofei Zhang et al, Towards transforming cassava breeding: harnessing inbred-parent-based hybrid breeding strategies, Tropical Plants (2024). DOI: 10.48130/tp-0024-0024