Description du prompt

La tolérance au stockage du manioc fait principalement référence à la capacité de ses racines tubéreuses à résister à la détérioration physiologique post-récolte (DPPR), un caractère clé affectant sa commercialisation et ses avantages économiques. L'identification des gènes clés contrôlant ce caractère est la base d'une sélection moléculaire efficace. De la sélection traditionnelle 1.0 à la sélection moderne 4.0, les méthodes d'identification de gènes ont continuellement évolué, intégrant la génétique, la génomique, la bioinformatique et d'autres technologies multidisciplinaires. I. Méthodes traditionnelles (Sélection 1.0/2.0) : Localisation préliminaire basée sur le phénotype et l'analyse génétique Avant l'application généralisée des outils génomiques, l'identification des gènes clés reposait principalement sur l'observation détaillée des variations phénotypiques et l'analyse génétique classique. Évaluation des ressources de matériel génétique et identification précise du phénotype : C'est le point de départ de tout travail de sélection. Des études ont évalué la tolérance au stockage de différentes lignées de manioc par le biais d'évaluations à long terme et multi-sites en observant visuellement le degré de brunissement et en mesurant la zone de brunissement, en sélectionnant des matériaux phénotypiques extrêmes (tels que SMH, RYG1 à haute tolérance au stockage et BRA258, SC8 à tolérance au stockage extrêmement faible). Parallèlement, l'analyse a révélé que la tolérance au stockage est significativement corrélée à une faible teneur en matière sèche, une faible teneur en amidon et une teneur élevée en β-carotène dans les racines tubéreuses, fournissant des indices d'association phénotypique importants et des matériaux candidats pour les recherches ultérieures. Construction de populations génétiques et analyse de l'héritabilité : Construction de populations en ségrégation (telles que les populations F1) par hybridation pour analyser les règles génétiques de la tolérance au stockage et d'autres caractères. Des études ont montré que la résistance à la DPPR et d'autres caractères du manioc sont contrôlés conjointement par des gènes additifs et non additifs, mais que certains composants clés (tels que la couleur de la chair, liée aux caroténoïdes) sont principalement contrôlés par des effets de gènes additifs. Cela suggère que la sélection récurrente dans la sélection conventionnelle est efficace pour améliorer ces caractères. Biochimie physiologique et identification des métabolites clés : En comparant les changements physiologiques et biochimiques des variétés tolérantes et intolérantes au stockage pendant le stockage, les voies métaboliques clés sont identifiées. Des études ont montré que le processus de DPPR est étroitement lié aux explosions d'espèces réactives de l'oxygène (ERO). Les variétés tolérantes au stockage ont généralement une activité plus forte du système enzymatique antioxydant (tel que SOD, CAT, GR) et une teneur plus élevée en caroténoïdes (tel que le β-carotène), qui peuvent piéger les radicaux libres et retarder la DPPR. L'analyse métabolomique indique en outre que les dérivés phénylpropanoïdes (tels que la caféoyl rutine) peuvent être des marqueurs métaboliques stables liés à la tolérance au stockage. II. Ère de la génomique (Sélection 3.0) : Identification systématique basée sur l'analyse de liaison et d'association Avec la publication de la séquence du génome du manioc, il est devenu possible d'utiliser des marqueurs moléculaires à l'échelle du génome pour la localisation des gènes. Analyse d'association pangénomique (GWAS) : Cette méthode utilise la riche variation génétique dans les populations naturelles ou de sélection pour trouver des marqueurs moléculaires qui sont significativement associés aux caractères cibles. Par exemple, dans l'étude des caractères à haute teneur en protéines dans les racines tubéreuses, 22 loci significativement associés et 82 gènes candidats ont été localisés avec succès grâce à l'identification du phénotype pluriannuel et à la GWAS de 261 lignées hybrides descendantes, dont 6 gènes se trouvent dans des lignées à haute teneur en protéines.