能源草 Miscanthus sinensis 中与物候、生物量和细胞壁组成相关的 17 个性状的全基因组关联研究与预测

• 对粮食和能源日益增长的需求要求作物育种在有效性、速度和灵活性方面实现阶跃式转变。因此，本研究旨在评估全基因组关联研究（GWAS）和基因组选择（即利用全基因组标记集预测表型）在指导基础植物科学以及加速能源草 Miscanthus 育种方面的潜力。• 我们通过对 138 个 Micanthus sinensis 基因型的限制性位点关联 DNA（RAD）标签进行测序，获得了超过 100,000 个单核苷酸变异（SNVs），并将这些 SNVs 与田间试验测定的 17 个性状的表型数据进行了关联分析。• 在朴素 GWAS 分析中，群体结构和亲缘关系造成的混杂十分严重，但混合线性模型稳健地控制了这些效应，使我们检测到了多个达到全基因组显著水平的关联。全基因组预测准确性总体处于中等至较高水平（平均为 0.57），但在不同性状间差异巨大。正如预期的那样，预测能力随定位群体规模线性增加，但在用于预测的标记数超过 10,000-20,000 时达到平台期；当在不同亚群之间进行交叉验证时，预测能力趋于下降但仍保持显著。• 我们的结果表明，在 Miscanthus 育种计划中立即实施基因组选择可能是可行的。