冬季豆科白羽扇豆（Lupinus albus L.）种子蛋白质的近红外表型组学与基因组预测：效用比较

白羽扇豆（Lupinus albus L.）是一种冷季粒用豆科作物，其种子粗蛋白含量为33–47%，可与大豆（Glycine max L.）豆粕相竞争。它还具有固氮和活化土壤磷的作用。由于大豆是夏季作物，白羽扇豆可作为补充蛋白来源占据美国东南部的冬季农田。以种子蛋白为目标的育种工作受限于参考表型鉴定的成本和通量。为确定二者的最佳应用方式，我们比较了基于近红外光谱（NIRS）的表型组选择与基于低深度全基因组测序获得的246,847个SNP的基因组选择在奥本大学育种系和美国农业部国家植物种质系统种质材料群体中的应用效用。以杜马斯法参考蛋白含量为校准标准的手持式近红外模型达到了筛选级精度。在常规交叉验证条件下，表型组预测能力为0.93，而基因组预测能力为0.12。较低的基因组预测值与中等遗传力和显著的基因型×年份互作一致。除预测能力外，在最严格的选择强度下，NIRS还能筛选出更优异的种质材料，且仅需40至60次参考测定即可完成模型校准。手持式NIRS是用于蛋白校准和早代筛选的低成本工具，而基因组预测仍适用于亲本选择，二者共同支持豆科作物育种中的互补策略。

白羽扇豆（Lupinus albus L.）是一种冷凉季粒用豆科作物，其种子粗蛋白含量为33%–47%，可与大豆（Glycine max L.）粕相竞争。它还具有固氮和活化土壤磷的作用。由于大豆是夏季作物，白羽扇豆可作为补充性蛋白来源，占据美国东南部地区的冬季农田。以种子蛋白为目标的育种受限于参照表型测定的成本和通量。为确定二者的最佳应用方式，我们比较了基于近红外光谱（NIRS）的表型组选择与基于低深度全基因组测序获得的246,847个SNP的基因组选择在奥本大学育种系和美国农业部国家植物种质系统种质材料群体中的效用。以杜马斯法参照蛋白为标准进行校准后，手持式近红外仪达到了可用于筛选的精度。在常规交叉验证条件下，表型组预测能力为0.93，而基因组预测能力为0.12。较低的基因组预测值与中等遗传力和强烈的基因型×年份互作一致。除预测能力之外，在最严格的选择强度下，NIRS能够识别出更优异的种质材料，并且仅需40至60个参照测定即可完成模型校准。手持式NIRS是用于蛋白校准和早代筛选的低成本工具，而基因组预测仍适用于亲本选择，二者共同支持豆科作物育种中的互补策略。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.08.05.743001v1?rss=1

🏷️ 白羽扇豆 种子蛋白 近红外光谱 基因组预测 作物育种