单粒近红外光谱技术利用高油分单倍体育种诱导系在多样化供体—诱导系组合中实现了田间玉米和甜玉米的单倍体籽粒分选

root 提交于 周六, 07/25/2026 - 00:47
双单倍体(DH)技术显著缩短了玉米(Zea mays)纯合自交系育种的周期。在诱导杂交中,从大量杂交籽粒中人工分选单倍体籽粒是DH育种过程中的主要瓶颈。基于近红外(NIR)漫反射光谱的自动化系统可作为快速分选单倍体的有价值工具,前提是其分选准确性足以纳入DH流程中。 在本研究中,我们评估了一种定制化单籽粒近红外(skNIR)分选仪对12个高油单倍体诱导群体中单倍体籽粒进行分类的准确性。这些群体由2个甜玉米供体、2个普通玉米供体与4个高油单倍体诱导系(HOHI)杂交产生。我们评估了若干无需针对特定群体重新校准或预先进行基因分型即可应用的通用分类模型,包括仅基于预测含油量对单倍体进行分类的模型,以及利用NIR光谱全部波长信息的多变量方法。最高的分类准确性由通用多变量支持向量机(SVM)模型获得。当该通用SVM模型与表现最佳的两个HOHI结合使用时,能够对与这两个诱导系杂交的3种供体遗传背景中的2种诱导群体进行准确分选。由于两类籽粒之间的含油量分布存在重叠,两种基于含油量的方法的分类准确性均低于多变量SVM模型。 总体而言,本研究表明,利用单一通用模型,基于skNIR可对来自不同诱导群体的单倍体籽粒进行有效分选。文中还讨论了该仪器在玉米育种项目中的实际应用前景。

双单倍体(DH)技术显著缩短了玉米中纯合自交系培育的育种周期(

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