Селекция винограда с использованием геномного предсказания

Геномное предсказание адаптировано для двух ключевых этапов селекции: прогнозирования средней ценности скрещивания (кросс-среднего) и ранжирования генотипов внутри скрещивания. На практике кросс-среднее может отклоняться от суммы племенных ценностей родителей из-за доминирования или эпистаза. До сих пор почти не изучалась предсказательная способность для кросс-среднего у гетерозиготных культур, включая параметры, которые на неё влияют.

Потенциал геномного предсказания для винограда (Vitis vinifera subsp. vinifera) изучен мало. Перед внедрением геномной селекции необходимо оценить предсказательную способность (predictive ability, PA) в реалистичных условиях — между разными популяциями. Это сложная задача из-за низкого генетического родства, но именно такая конфигурация (например, использование панели разнообразия для обучения и би-родительского потомства для валидации) наиболее вероятна в реальных селекционных программах.

Учёные из IFV-INRAE-Institut Agro провели оценку межпопуляционного геномного предсказания в реалистичной селекционной конфигурации. Они измерили качество прогноза для 15 хозяйственно важных признаков (урожайность, состав ягод, фенология, сила роста) как для кросс-среднего, так и для индивидуальных значений внутри скрещиваний.

Результаты показали полезность метода:

• Для кросс-среднего: средняя предсказательная способность по признакам составила 0.6. Способность для отдельных скрещиваний была в среднем вдвое ниже, но достигала максимума в 0.7.
• Для индивидуальных значений внутри скрещиваний: средняя предсказательная способность составила 0.26 — примерно половина от референсного значения внутри полу-диаллельной схемы.

«Мы реализовали геномное предсказание в винограде в селекционном контексте, то есть между популяциями, по 15 признакам, в десяти родственных скрещиваниях и получили от умеренных до высоких значений PA для некоторых скрещиваний и признаков, продемонстрировав полезность метода. Никогда ранее геномное предсказание не применялось одновременно для такого количества признаков и скрещиваний у этого вида», — сказала доктор Аньес Долиже.

Эти результаты помогут в разработке программ селекции винограда с использованием геномного предсказания. Исследование опубликовано в Horticulture Research.