Zuchtschemata beinhalten typischerweise zuerst die Wahl der Eltern und dann die Auswahl der Nachkommen innerhalb von Kreuzungen. Die genomische Vorhersage wird sowohl für die Vorhersage des Kreuzmittelwerts als auch für die Einstufung der Genotypen innerhalb einer Kreuzung angepasst. Diese Schritte entsprechen den Komponenten der Vorhersagefähigkeit der genomischen Vorhersage. Der Quermittelwert ist die Summe der Zuchtwerte der Eltern, wenn allelische Effekte nur additiv sind, aber in der Praxis kann eine gewisse Abweichung aus Dominanz oder Epistase resultieren. Bisher haben nur wenige Studien die Quermittelwert-Vorhersagefähigkeit bei heterozygoten Nutzpflanzen untersucht, und keine hat die Parameter untersucht, die sie beeinflussen.
Nur sehr wenige Autoren haben den potenziellen Nutzen der genomischen Vorhersage bei der Weinrebe (Vitis vinifera subsp. vinifera) bewertet. Bevor die genomische Selektion bei Weinreben eingesetzt werden kann, muss die Vorhersagefähigkeit über Populationen hinweg bewertet werden. Insbesondere kann die Vorhersagefähigkeit unter Verwendung eines Diversity-Panels und einer Nachkommenschaft mit zwei Elternteilen als Trainings- bzw. Validierungssets bewertet werden. Dies ist angesichts der geringen genetischen Verwandtschaft eine herausfordernde Konfiguration, aber diese Konfiguration tritt viel wahrscheinlicher in tatsächlichen Zuchtschemata auf als bei der genomischen Vorhersage innerhalb derselben Population. Wie bei der Traube fehlen auch für die meisten klonal vermehrten Nutzpflanzen Studien, die die genomische Vorhersage über Populationen hinweg untersuchen.
Kürzlich haben Wissenschaftler des IFV-INRAE-Instituts Agro die populationsübergreifende genomische Vorhersage in einer realistischeren Zuchtkonfiguration getestet. Sie bewerteten die Vorhersagequalität über 15 interessierende Merkmale (in Bezug auf Ertrag, Beerenzusammensetzung, Phänologie und Wuchskraft) sowohl für den durchschnittlichen genetischen Wert jeder Kreuzung (Kreuzmittelwert) als auch für die genetischen Werte von Individuen innerhalb jeder Kreuzung (Einzelwerte). Die genomische Vorhersage unter diesen Bedingungen erwies sich als nützlich: Für den Kreuzmittelwert betrug die durchschnittliche Vorhersagefähigkeit pro Merkmal 0,6. Die Vorhersagefähigkeit pro Kreuz wurde im Durchschnitt halbiert, erreichte jedoch ein Maximum von 0,7. Die mittlere Vorhersagefähigkeit für einzelne Werte innerhalb von Kreuzen betrug 0,26, etwa die Hälfte des als Referenz genommenen Werts innerhalb eines halben Diallels. Für einige Merkmale und Kreuzungen sind diese populationsübergreifenden Vorhersagefähigkeitswerte vielversprechend für die Umsetzung der genomischen Selektion in der Weinrebenzüchtung.
„Wir haben die genomische Vorhersage bei der Weinrebe in einem züchterischen Kontext implementiert, dh über Populationen hinweg, an 15 Merkmalen, in zehn verwandten Kreuzungen, und für einige Kreuzungen und Merkmale moderate bis hohe PA-Werte erhalten, was den Nutzen der genomischen Vorhersage bei der Weinrebe zeigt Vorhersage für so viele Merkmale und Kreuzungen gleichzeitig in dieser Art implementiert wurden“, sagte Dr. Agnès Doligez. Diese Ergebnisse werden in hohem Maße dazu beitragen, Weinrebenzuchtprogramme zu entwickeln, die durch genomische Vorhersagen unterstützt werden.
Die Studie wurde veröffentlicht in Gartenbauforschung.
Charlotte Brault et al, Populationsübergreifende Genomvorhersage in der Weinrebe eröffnet vielversprechende Perspektiven für die Züchtung, Gartenbauforschung (2022). DOI: 10.1093/hr/uhac041
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