프롬프트 설명

카사바 저장성 내성은 주로 수확 후 생리적 변질(PPD)에 대한 덩이뿌리의 저항성을 의미하며, 이는 상업화 및 경제적 이익에 영향을 미치는 핵심 형질입니다. 이 형질을 제어하는 핵심 유전자를 발굴하는 것은 효율적인 분자 육종의 기초입니다. 전통 육종 1.0에서 현대 육종 4.0에 이르기까지 유전자 발굴 방법은 유전학, 유전체학, 생물정보학 및 기타 다학제적 기술을 통합하여 지속적으로 발전해 왔습니다. I. 전통적인 방법 (육종 1.0/2.0): 표현형 및 유전 분석을 기반으로 한 예비적 위치 파악 유전체학 도구가 널리 사용되기 전에는 핵심 유전자 발굴이 주로 표현형 변이에 대한 상세한 관찰과 고전적인 유전 분석에 의존했습니다. 종자원 평가 및 정확한 표현형 식별: 이는 모든 육종 작업의 출발점입니다. 연구에서는 갈변 정도를 시각적으로 관찰하고 갈변 면적을 측정하여 장기간, 다지점 평가를 통해 다양한 카사바 계통의 저장성 내성을 평가하고 극단적인 표현형 재료 (예: 저장성이 높은 SMH, RYG1 및 저장성이 매우 낮은 BRA258, SC8)를 선별했습니다. 동시에 분석 결과 저장성 내성은 덩이뿌리의 낮은 건물 함량, 낮은 전분 함량 및 높은 β-카로틴 함량과 유의미한 상관 관계가 있는 것으로 밝혀져 후속 연구를 위한 중요한 표현형 연관 단서 및 후보 물질을 제공했습니다. 유전 집단 구축 및 유전력 분석: 교배를 통해 분리 집단 (예: F1 집단)을 구축하여 저장성 내성 및 기타 형질의 유전 규칙을 분석합니다. 연구에 따르면 카사바의 PPD 저항성 및 기타 형질은 상가적 및 비상가적 유전자에 의해 공동으로 제어되지만 특정 핵심 구성 요소 (예: 카로티노이드와 관련된 과육 색상)는 주로 상가적 유전자 효과에 의해 제어됩니다. 이는 기존 육종에서 반복 선택이 이러한 형질을 개선하는 데 효과적임을 시사합니다. 생리 생화학 및 핵심 대사 산물 식별: 저장성이 높은 품종과 저장성이 낮은 품종의 저장 중 생리적 및 생화학적 변화를 비교하여 핵심 대사 경로를 식별합니다. 연구에 따르면 PPD 과정은 활성 산소 종 (ROS) 폭발과 밀접한 관련이 있습니다. 저장성이 높은 품종은 일반적으로 더 강력한 항산화 효소 시스템 (예: SOD, CAT, GR) 활성과 더 높은 카로티노이드 (예: β-카로틴) 함량을 가지며, 이는 자유 라디칼을 소거하고 PPD를 지연시킬 수 있습니다. 대사체학 분석은 페닐프로파노이드 유도체 (예: 카페오일 루틴)가 저장성 내성과 관련된 안정적인 대사 마커일 수 있음을 추가로 나타냅니다. II. 유전체학 시대 (육종 3.0): 연관 및 연합 분석을 기반으로 한 체계적인 발굴 카사바 게놈 서열이 공개됨에 따라 게놈 전체 분자 마커를 사용하여 유전자 위치를 파악할 수 있게 되었습니다. 게놈 전체 연합 분석 (GWAS): 이 방법은 자연 또는 육종 집단의 풍부한 유전적 변이를 사용하여 표적 형질과 유의미하게 관련된 분자 마커를 찾습니다. 예를 들어, 덩이뿌리의 고단백질 형질 연구에서 다년간의 표현형 식별과 261개의 잡종 후손 계통의 GWAS를 통해 22개의 유의미하게 관련된 유전자좌와 82개의 후보 유전자를 성공적으로 찾았으며, 그 중 6개의 유전자는 고단백질 계통에 있습니다.