On the road to breeding 4.0 Unraveling the Good, the Bad, and the Boring of Crop Quantitative Genomics.pdf

On the road to breeding 4.0 Unraveling the Good, the Bad, and the Boring of Crop Quantitative Genomics.pdf
本文是《遗传学年度评论》中的一篇综述,题为“通往育种4.0之路:揭示作物定量基因组学的优点、缺点和乏味之处”。作者探讨了作物定量遗传学在维持和提高全球粮食安全中的核心作用,并概述了植物育种的四个阶段: * **育种1.0:**农民的偶然选择。 * **育种2.0:**使用统计学和实验设计来提高选择效率。 * **育种3.0:**整合遗传和基因组数据,是目前最先进的技术水平。 * **育种4.0:**能够将任何已知等位基因组合成最佳组合,一些作物将很快达到这一阶段。 文章重点关注从育种3.0过渡到育种4.0所面临的几个主要问题: 1. **如何使作物更好地适应农业环境?** 这包括适应新的巨型环境(mega-environment)、应对植物间的竞争以及与土壤的相互作用。 2. **育种可以利用的多样性本质是什么?** 全基因组比较表明,植物变异很大程度上是由基因含量和拷贝数的变化驱动的,而不仅仅是蛋白质序列的差异。文章还讨论了多倍体、串联重复和突变空间的大小。 3. **如何处理有害变异?**文章探讨了有害等位基因与驯化、染色体结构(希尔-罗伯逊干涉)以及杂种优势之间的关系。 文章还讨论了如何将定量遗传学应用于实践,包括Fisher-Orr模型和育种的回报递减规律,以及基因组预测。文章强调,要实现育种3.0和4.0的全部潜力,必须识别如何将基础知识转化为实际成果。最后,文章呼吁推动当前和未来的育种技术民主化,使其惠及全球农业。
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