提示詞描述

木薯耐儲藏性主要指其塊根抵抗採後生理性劣變（PPD）的能力，這是影響其商業化和經濟效益的關鍵性狀。挖掘控制該性狀的關鍵基因是高效分子育種的基礎。從傳統育種1.0到現代育種4.0，基因挖掘方法不斷演進，整合了遺傳學、基因組學、生物資訊學等多學科技術。 I. 傳統方法（育種1.0/2.0）：基於表型和遺傳分析的初步定位 在基因組學工具廣泛應用之前，關鍵基因的挖掘主要依賴於對表型變異的詳細觀察和經典遺傳分析。 種質資源評價和精準表型鑑定：這是所有育種工作的起點。研究通過長期、多點評估，視覺觀察褐變程度並測量褐變面積，評估了不同木薯品系的耐儲藏性，篩選出極端表型材料（例如高耐儲藏性的SMH、RYG1和極不耐儲藏性的BRA258、SC8）。 同時，分析表明，耐儲藏性與塊根中低乾物質含量、低澱粉含量和高β-胡蘿蔔素含量顯著相關，為後續研究提供了重要的表型關聯線索和候選材料。 遺傳群體構建和遺傳力分析：通過雜交構建分離群體（如F1群體），分析耐儲藏性狀和其他性狀的遺傳規律。研究表明，木薯的PPD抗性和其他性狀受加性和非加性基因共同控制，但某些關鍵成分（如與類胡蘿蔔素相關的肉色）主要受加性基因效應控制。這表明常規育種中的迴歸選擇對於改良此類性狀是有效的。 生理生化和關鍵代謝物鑑定：通過比較耐儲藏和不耐儲藏品種在儲藏期間的生理生化變化，鑑定關鍵代謝途徑。研究發現，PPD過程與活性氧（ROS）爆發密切相關。耐儲藏品種通常具有更強的抗氧化酶系統（如SOD、CAT、GR）活性，以及更高的類胡蘿蔔素（如β-胡蘿蔔素）含量，可以淬滅自由基並延緩PPD。代謝組學分析進一步表明，苯丙素衍生物（如咖啡酰芸香苷）可能是與耐儲藏性相關的穩定代謝標記。 II. 基因組學時代（育種3.0）：基於連鎖和關聯分析的系統挖掘 隨著木薯基因組序列的發布，利用全基因組分子標記進行基因定位成為可能。 全基因組關聯分析（GWAS）：該方法利用自然或育種群體中豐富的遺傳變異，尋找與目標性狀顯著相關的分子標記。例如，在塊根高蛋白性狀的研究中，通過多年表型鑑定和對261個雜交後代品系進行GWAS，成功定位了22個顯著關聯位點和82個候選基因，其中6個基因位於高蛋白品系中。