近日，四川农业大学玉米研究所兰海教授团队在《Frontiers in Plant Science》上发表了题为“Genomic prediction of yield-related traits and genome-based establishment of heterotic pattern in maize hybrid breeding of Southwest China”的研究论文。论文系统总结了该团队利用全基因组选择技术构建了西南玉米区域新的杂优模式（Reid+ × Suwan+），并以该技术成功选育出了系列杂交品种（如突破性玉米品种“优迪 899”、荣玉 88 等）。这是国内首次在玉米中成功应用全基因组选择技术选育出新品种，是研究团队多年研究积累的重要成果，是玉米全基因组选择育种理论与实践相结合的一次令人欣喜的重要进展。
团队成员刘海岚副教授长期致力于玉米全基因组选择理论与算法研究，在Haseman-Elston（HE）模型基础上构建了目前国际上计算效率最高的全基因组选择理论框架（HEBLP），已开发出 HEBLP|A（Theoretical and Applied Genetics，2017）、HEBLP|AD（Heredity，2018）、HEAPY|A（Molecular Breeding，2020）、SHEAPY（The Crop Journal, 2022）、RHEPCG（Frontiers in Plant Science，2022）和 RHPP（Plant Cell Reports，2023）系列算法。
团队利用全基因组选择技术成功取得了多项突破。首先，本研究利用 360 份代表性自交系随机构建了 2077 个杂交组合并对产量相关性状进行了精准鉴定，利用自主研发的 HEBLP|A 算法对 360 份自交系产生的 64620 个组合的产量性状进行了预测，构建了西南玉米区新的杂优模式（Reid+ × Suwan+）（图1）。
▲ 图1 利用全基因组选择对 360 份自交系构建的 64620 个杂交组合进行产量预测
其次，团队利用全基因组选择技术成功选育出了系列品种。在具体实施中创新性的应用了增加“路标品种”的技术方案，以衡量预测准确性和设定选择阈值。即将川单 99、农华 606 等已审定品种作为参照对象（路标）加入到计算中，一同进行品种预测。据悉，川单 99 为目前西南地区第一大玉米品种，经预测分析发现位于 64620 个组合的前 5%（第 2520 位）。团队重点对排名超过川单 99 的预测优势组合进行鉴定，结合大田试验和全基因组选择，成功选育出一系列品种。其中排名最靠前的 “优迪 899” （第 184 位）成为该批次利用全基因组选择技术育成的突破性品种（图2）。该品种已于 2023 年通过国家品种审定，目前在西南已具备较强的推广优势，有望在 2025 年成为西南地区年推广面积最大的玉米品种之一。
同时，通过全基因组选择技术还对 360 份自交系进行了系统评估，发现 XL8242 具有较高的一般配合力，有望成为西南区新一轮玉米骨干亲本（图3）。
▲ 图 2 优迪 899 表型：（a）株型（b）果穗
▲ 图 3 10 个代表性自交系与 359 个自交系构建杂交组合的产量预测分布
四川农业大学玉米研究所在读博士生向勇、青年教师夏超为论文共同第一作者，兰海教授、刘海岚副教授为论文共同通讯作者。荣廷昭院士参与并指导了该项研究。本项目得到国家重点研发计划、四川省“十四五”生物育种重大科技专项、国家自然科学基金和四川省自然科学基金的资助。
读后感
看到这篇文章，小编还是非常感慨的。
GS技术一点不也新鲜，国外都用了几十年了，国内很多育种家却一直还在质疑。
手握种质资源却固步自封，总有人一辈子也只能呆在井底，那就由着他们吧。
所幸，也总有人乐于接受，愿意尝试，热情拥抱。
兰海教授本身也是做大田育种的，但人家对待“新”技术是多么开明啊。
去年，兰海教授在南北学苑分享过他们在GS方面的进展，详见：全基因组选择技术在西南玉米育种中的实战应用。
他称：所有组合在下地之前都会通过基因组预测，极大缩减了组合初级测试规模，测试成本和准确性也得到了极大的提升。
而他们真正实践，实际上从2017年甚至更早就已经开始了，这不知道走到了多少人的前面。
GS成本很高吗？可能也就前期投入大一点，但相比于大量重复的无用测试，其实微不足道。
当然，真正限制技术应用的因素，绝非观念和投入这么简单，可能整个育种体系、流程与模式的改变才是最难的，这是个非常庞大的工程，牵一发而动全身。
但是我相信，育种改革很快就会到来。
