《林业科学》前沿热点|杨树杂交子代苗期动态生长性状的全基因组选择
杨树作为我国重要的速生用材与生态树种，在木材安全供给和生态建设中具有不可替代的作用。然而，林木童期长、育种周期慢，长期制约着遗传改良效率。传统依赖多年田间表型观测的育种方式，投入大、周期长，已难以满足现代林业对高效育种的需求。在此背景下，南京林业大学陈赢男教授联合本刊编委、中国林业科学研究院胡建军研究员团队的《杨树苗期动态生长性状全基因组选择研究进展》一文中指出，随着高通量测序技术的发展，全基因组选择（GS）为林木复杂性状的早期选择提供了新的技术路径。然而，对于动态生长性状而言，不同发育阶段的遗传效应随时间变化明显，如何选择合适的表型时间点并构建稳定可靠的全基因组选择模型，仍是当前林木全基因组选择应用中的关键问题。
郭臣臣1 李旗1 李思缘1 王泽民2 陈赢男1*韦素云1 胡建军3*
1.南京林业大学林木遗传育种全国重点实验室
南京林业大学南方现代林业协同创新中心
南京林业大学林木遗传与生物技术教育部重点实验室
南京林业大学林草学院
2.江苏省黄海农场有限公司
3.中国林业科学研究院林业研究所林木遗传育种全国重点实验室
本研究利用400株F1杂交子代在4–9 月的动态生长数据（地径和株高）开展GS研究，通过五折交叉验证比较不同月份表型数据以及6 种GS模型对预测准确度的影响；此外，利用生长季结束时（12月）测定的地径和株高数据评估不同GS模型的预测准确度。本研究旨在评估生长季不同阶段的表型数据对GS预测准确度的影响，为优化杨树GS育种技术、加速杨树育种进程奠定基础，同时为其他树种的GS研究提供借鉴和参考。
表型统计结果显示，400株杂交子代在苗期表现出显著的个体差异。地径变异系数为0.23–0.34，株高变异系数为0.18–0.54。同时，基于GCTA估算的狭义遗传力表明，地径遗传力在不同月份变化较小（0.42–0.51），株高遗传力随发育阶段变化更为明显（0.39–0.63）。这表明地径的遗传效应相对稳定，而株高对发育阶段和环境更为敏感。
苗期早期（4–5月）测定的地径和株高与生长季结束（12月）的最终表型相关性较低，难以充分反映稳定的遗传差异。随着生长季推进，6–9月表型与最终性状的相关性显著增强，基于该阶段表型构建的GS模型预测准确度明显提高。其中，地径在生长季中期即可获得较高的预测效果，而株高在生长季后期表现最佳。这表明，生长季中后期表型更有利于生长性状的GS模型构建。
9月表型结合BayesA模型可实现苗期有效优良子代筛选
在多种GS模型比较中，参数模型整体表现优于机器学习模型，其中BayesA模型在不同生长阶段均表现出较高稳定性。基于9月表型构建的BayesA模型在地径和株高预测中取得最高准确度，并能够在苗期阶段识别出与最终实测表型高度一致的优良子代。结果表明，GS能够在一定程度上替代表型选择，为早期育种决策提供依据。
本研究基于连续月份的动态生长数据，系统评估了不同表型时间点和不同模型对杨树苗期GS预测效果的影响。结果表明，生长季中后期表型更有利于构建高精度GS模型，其中9月表型结合BayesA模型表现最优。研究验证了GS在苗期筛选优良子代中的可行性和可靠性，为缩短杨树育种周期、提升遗传改良效率提供了有效方法。
郭臣臣，李旗，李思缘，王泽民，陈赢男*，韦素云，胡建军*. 2026. 杨树杂交子代苗期动态生长性状的全基因组选择. 林业科学，62(1): 32-41.
责任编辑：万贤崇
朱乾坤
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