考虑植物育种项目中未来自交系后代分布的多性状杂交组合选择

在植物育种中，常常需要在改良目标性状的同时，将其他关键性状维持在理想范围内。当这些性状之间存在遗传关联时，目标性状的改良可能会导致关键性状发生不利变化，从而使杂交组合的选择更加复杂。在这种情况下，选择那些预期能够产生满足所有性状要求后代的亲本组合至关重要。 每个杂交组合的后代分布可以利用目标性状和关键性状的估计基因型值以及遗传（协）方差进行预测。通过利用这一分布，可以评估产生满足预设性状要求后代的概率，从而能够对不同杂交组合进行直接比较。 在本研究中，我们开发了多性状杂交潜力选择（Cross Potential Selection for Multiple Traits, CPS-MT），这是一种旨在改良目标性状同时将一个或多个关键性状维持在理想范围内的育种策略。CPS-MT 在原始杂交潜力选择（Cross Potential Selection, CPS）框架的基础上进行了扩展，以明确处理遗传相关性条件下性状之间的权衡关系。我们通过模拟评估了 CPS-MT 的性能，模拟涵盖了性状之间四种类型的遗传关系以及两种遗传因果因素，共形成七种情景。在所有情景中，CPS-MT 都持续提高了获得理想后代的可能性，表明 CPS-MT 为育种计划中多性状约束下的杂交组合选择提供了一个实用且有效的框架。

在植物育种中，常常需要在改良目标性状的同时，将其他关键性状维持在理想范围内。当这些性状之间存在遗传关系时，目标性状的改良可能会导致关键性状发生不利变化，从而使杂交组合的选择更加复杂。在这种情况下，选择预期能够产生满足所有性状要求后代的亲本组合至关重要。

每个杂交组合的后代分布可以利用目标性状和关键性状的估计基因型值以及遗传（协）方差进行预测。通过利用该分布，可以评估产生满足预设性状要求后代的概率，从而对备选杂交组合进行直接比较。

在本研究中，我们开发了面向多性状的杂交潜力选择（Cross Potential Selection for Multiple Traits, CPS-MT），这是一种旨在改良目标性状同时将一个或多个关键性状维持在理想范围内的育种策略。CPS-MT是在原始杂交潜力选择（Cross Potential Selection, CPS）框架基础上的扩展，能够在存在遗传相关性的情况下显式处理性状之间的权衡关系。

我们通过模拟评估了CPS-MT的性能，模拟涵盖了性状之间四种类型的遗传关系以及两种遗传因果因素，共形成七种情景。在所有情景中，CPS-MT均稳定提高了获得理想后代的可能性，表明CPS-MT为育种项目中在多性状约束下进行杂交组合选择提供了一个实用且有效的框架。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.02.729654v1?rss=1

🏷️ 植物育种 多性状选择 杂交组合选择 遗传相关性 后代分布预测 模拟评估