Promptの説明

キャッサバの貯蔵性耐性とは、主に収穫後の生理的劣化（PPD）に対する塊根の抵抗力を指し、これは商業化と経済的利益に影響を与える重要な形質です。この形質を制御するキー遺伝子を特定することは、効率的な分子育種の基礎となります。伝統的な育種1.0から最新の育種4.0まで、遺伝子探索方法は遺伝学、ゲノミクス、バイオインフォマティクスなどの学際的な技術を統合し、継続的に進化してきました。 I. 伝統的な手法（育種1.0/2.0）：表現型と遺伝的解析に基づく予備的な局在化 ゲノミクスツールが広く応用される以前は、キー遺伝子の探索は主に表現型の詳細な観察と古典的な遺伝的解析に依存していました。 遺伝資源の評価と正確な表現型識別：これはすべての育種作業の出発点です。研究では、褐変の程度を目視で観察し、褐変面積を測定することにより、長期にわたる多地点評価を通じて異なるキャッサバ系統の貯蔵性耐性を評価し、極端な表現型を持つ材料（例えば、貯蔵性の高いSMH、RYG1と、貯蔵性が極めて低いBRA258、SC8）を選抜しました。 同時に、分析により、貯蔵性耐性は塊根中の低乾物含量、低デンプン含量、および高β-カロテン含量と有意に相関していることが明らかになり、その後の研究のための重要な表現型関連の手がかりと候補材料を提供しました。 遺伝集団の構築と遺伝率分析：交配を通じて分離集団（例えば、F1集団）を構築し、貯蔵性耐性およびその他の形質の遺伝的規則を分析します。研究によると、キャッサバのPPD抵抗性およびその他の形質は、相加的および非相加的遺伝子によって共同で制御されていますが、特定の重要な構成要素（例えば、カロテノイドに関連する果肉の色）は主に相加的遺伝子効果によって制御されています。これは、従来の育種における反復選抜が、そのような形質の改善に効果的であることを示唆しています。 生理生化学とキー代謝物の特定：貯蔵性の高い品種と貯蔵性の低い品種の貯蔵中の生理的および生化学的変化を比較することにより、キーとなる代謝経路を特定します。研究では、PPDプロセスは活性酸素種（ROS）のバーストと密接に関連していることがわかっています。貯蔵性の高い品種は通常、より強力な抗酸化酵素系（例えば、SOD、CAT、GR）活性と、フリーラジカルを消去し、PPDを遅らせることができるより高いカロテノイド（例えば、β-カロテン）含量を持っています。メタボロミクス分析はさらに、フェニルプロパノイド誘導体（例えば、カフェオイルルチン）が貯蔵性耐性に関連する安定した代謝マーカーである可能性があることを示しています。 II. ゲノミクス時代（育種3.0）：連鎖および関連解析に基づく体系的な探索 キャッサバゲノム配列の公開により、ゲノムワイド分子マーカーを遺伝子局在化に使用することが可能になりました。 ゲノムワイド関連解析（GWAS）：この方法は、自然集団または育種集団における豊富な遺伝的変異を利用して、標的形質と有意に関連する分子マーカーを見つけます。例えば、塊根の高タンパク質形質の研究では、261の雑種後代系統の複数年にわたる表現型識別とGWASを通じて、22の有意に関連する遺伝子座と82の候補遺伝子が正常に特定され、そのうち6つの遺伝子は高タンパク質系統に存在します。