遗传增益是植物育种计划成功的关键绩效指标。遗传增益是指仅由选定个体形成的原始世代和下一代之间选择性状的平均值差异。由于缺乏对其他重要性状遗传增益的保证，仅基于少数性状的选择不是最合适的策略。因此，育种者经常将各种理想的性状组合在一个新的基因型中，从而产生高性能。这导致了针对选择优良基因型的几个选择指标的提出。然而，当使用低效的选择指数时，性状的经济价值表达及其转化为现实的经济权重可能会限制育种者识别和选择最佳基因型的能力。为了克服这一限制，Rocha等人提出了一种基于因子分析和基因型-理想型距离的多性状选择指数（FAI-BLUP指数）。FAI-BLUP指数技术涉及多性状指数的估计、混合模型的遗传效应预测以及使用REML/BLUP估计遗传值，是选择优良基因型的潜在良好策略。此外，Silva等人、Oliveira等人、Rocha等人和Woyann等人认为这种选择指数技术对植物育种的效率很高。FAI-BLUP指数技术也被用于评估基因型的优缺点。本研究旨在利用因子分析-理想型设计（FAI-BLUP）指数和多变量技术选择优良基因型，确定白几内亚山药育种基因型的遗传潜力。塞拉利昂农业研究所Prince Emmanuel Norman教授团队在Plants发表了题为“Multiple-Traits Selection in White Guinea Yam (Dioscorea rotundata) Genotypes”的研究论文。
选择具有互补性状值的优良亲本进行杂交，选择具有所需产品特征的变体作为新品种发布，是推进作物遗传改良的重要育种活动。本研究采用基于多性状指数的因子分析和理想型设计（FAI-BLUP）评估了36个白色几内亚山药（Dioscorea rotundata）基因型亲本系的遗传潜力。
该实验利用了36个白薯基因型，采用6×6三格设计，具有三个重复，并对18个农艺和食品品质性状进行了表型分析。研究结果显示，所有评估性状的基因型之间存在显著差异。15个性状具有理想的遗传增益，而茎粗（-1.34%）和两个淀粉特性性状（保持力（-26.31%）和最终糊粘度（-3.33%））具有不理想的选择增益。FAI-BLUP指数为期望增加的性状提供了148.91%的总遗传增益，为期望减少的性状提供的总遗传收益为-29.26%。基因型TDr08-21-2、TDr9518544、TDr9501932、TDr8902665和Pampars被确定为同时改善白薯育种中测量性状的最佳候选者。研究结果表明，FAI-BRUP指数在识别和选择基因型方面是有效的。
图1 显示性状育种值对白薯基因型变异贡献的图
本研究为白几内亚山药育种计划中关键多性状的遗传控制和选择提供了更好的理解。通过因子分析和理想型设计（FAI-BLUP）指数技术鉴定的基因型可以作为潜在的性状祖细胞，用于白几内亚当群体改良，以获得良好的农艺和最终产品质量。从前5%的优良后代中鉴定出遗传多样性基因型的杂交有望增加有利等位基因的频率，并最大限度地提高遗传变异性。使用多性状选择指数检测到的具有较高基因型值的优良基因型应进一步利用，以便在合适的生产环境中进行商业部署。
该团队Prince Emmanuel Norman教授为第一作者和通讯作者。比尔及梅琳达.盖茨基金会（BMGF）通过AfricaYam项目（OPP1052998）向IITA和国际发展研究中心（IDRC）提供了财政支持，该项目是根据IDRC/CORAF-WECARD/IITA发展撒哈拉以南非洲农业研究能力的次级赠款协议（PJ-2126）向加纳大学西非作物改良中心（WACCI）的PEN（博士生）提供的。
论文引用：Norman PE, Agre PA, Asiedu R, Asfaw A. Multiple-Traits Selection in White Guinea Yam (Dioscorea rotundata) Genotypes. Plants (Basel). 2022 Nov 7;11(21):3003. doi: 10.3390/plants11213003
