提示词描述

木薯耐储性主要指其块根抵抗采后生理性变质（PPD）的能力，这是影响其商业化和经济效益的关键性状。挖掘控制该性状的关键基因是高效分子育种的基础。从传统育种1.0到现代育种4.0，基因挖掘方法不断演进，整合了遗传学、基因组学、生物信息学等多学科技术。 I. 传统方法（育种1.0/2.0）：基于表型和遗传分析的初步定位 在基因组学工具广泛应用之前，关键基因的挖掘主要依赖于对表型变异的详细观察和经典的遗传分析。 种质资源评价和精准表型鉴定：这是一切育种工作的起点。研究通过长期、多点评估，直观观察褐变程度并测量褐变面积，评价了不同木薯品系的耐储性，筛选出极端表型材料（如高耐储性的SMH、RYG1和极不耐储性的BRA258、SC8）。 同时，分析表明耐储性与块根中低干物质含量、低淀粉含量和高β-胡萝卜素含量显著相关，为后续研究提供了重要的表型关联线索和候选材料。 遗传群体构建和遗传力分析：通过杂交构建分离群体（如F1群体），分析耐储性等性状的遗传规律。研究表明，木薯的PPD抗性和其他性状受加性和非加性基因共同控制，但某些关键成分（如与类胡萝卜素相关的肉色）主要受加性基因效应控制。这表明常规育种中的轮回选择对于改良此类性状是有效的。 生理生化和关键代谢物鉴定：通过比较耐储性和不耐储性品种在储存期间的生理生化变化，鉴定关键代谢途径。研究发现，PPD过程与活性氧（ROS）爆发密切相关。耐储性品种通常具有更强的抗氧化酶系统（如SOD、CAT、GR）活性，以及更高的类胡萝卜素（如β-胡萝卜素）含量，可以淬灭自由基并延缓PPD。代谢组学分析进一步表明，苯丙素衍生物（如咖啡酰芸香苷）可能是与耐储性相关的稳定代谢标记物。 II. 基因组学时代（育种3.0）：基于连锁和关联分析的系统挖掘 随着木薯基因组序列的发布，利用全基因组分子标记进行基因定位成为可能。 全基因组关联分析（GWAS）：该方法利用自然或育种群体中丰富的遗传变异，寻找与目标性状显著相关的分子标记。例如，在块根高蛋白性状的研究中，通过多年表型鉴定和对261个杂交后代品系进行GWAS，成功定位了22个显著关联位点和82个候选基因，其中6个基因位于高蛋白品系中。