全球首款木薯液相育種芯片開發成功

近日，中國熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所功能基因組與分子育種研究團隊開發了木薯35K液相育種芯片，在木薯功能基因組研究與基因組選擇育種方面具有重要意義，進一步提高了我國木薯育種的自主創新能力。相關研究成果發表于《園藝學研究》（Horticulture Research）。

“GenoBaits Cassava35K”木薯液相育種芯片試劑盒。中國熱科院供圖

木薯（Manihot esculenta）是大戟科木薯屬植物，是全球三大重要薯類作物之一，具有耐干旱、耐貧瘠、高產等優良特性。開發一種低成本、高通量、高靈活性和高效率的基因分型平臺，對于木薯功能基因組研究與基因組選擇育種具有重要意義。

單核苷酸多態性（SNP）芯片作為一種成熟的基因分型技術，可用于高通量檢測基因組中的SNP位點。SNP芯片的優勢包括高通量、精確性、可重復性和相對較低的成本。在農業領域，SNP芯片已廣泛用于群體遺傳學分析、遺傳圖譜構建、全基因組關聯分析和品種權保護等。

研究團隊基于377份木薯種質全基因組SNP標記、2980種代謝物QTL和23個田間農藝性狀等信息，篩選出基因組上高多態性、低缺失率、分布均勻的35369個SNP作為背景位點。其中，性狀緊密關聯的586個SNP作為前景位點進行探針設計，成功研發出全球首款木薯液相育種芯片“GenoBaits Cassava35K”。

該基因芯片在群體多樣性分析、系統發育分析、全基因組關聯分析中均具有較好的效果。該芯片的研發將有助于縮短木薯育種周期，提升育種效率，進一步提高我國木薯育種的自主創新能力。

該研究得到了海南省重點研發計劃、國家自然科學基金、熱帶作物生物育種全國重點實驗室科研專項等支持。

相關論文信息：https://doi.org/10.1093/hr/uhae305