基于形态性状与DArTseq SNP标记的体外培养木薯种质资源遗传亲缘关系评估

来自国际热带农业研究所（IITA）的研究人员为优化木薯种质库管理策略，通过整合形态性状量化与DArTseq基因分型技术，对101份体外培养木薯种质开展表型-基因型多维分析。研究发现：形态聚类形成4个表型群，PCA揭示前3个主成分贡献67.26%变异；19,467个高质量SNP标记鉴定出4个遗传群体，分子PCA解析15%遗传变异。研究证实SNP标记可有效识别潜在重复种质，为木薯种质资源保护、育种策略优化提供重要科学依据。

　　

遗传多样性作为育种突破与生物多样性维持的核心要素，这项研究对国际热带农业研究所（IITA）遗传资源中心保存的101份体外培养木薯（Manihot esculenta Crantz）种质展开深度解析。研究团队巧妙结合表型组与基因组双重维度：每周定量监测茎尖分生组织继代培养后4周内的株高（PH）、根长（RL）、单株根数（NR）、叶片数、叶长（LL）、叶宽（LW）及裂片数等形态指标，同步采用DArTseq基因型测序技术获得19,467个高质量单核苷酸多态性（SNP）标记。

方差分析（ANOVA）显示所有形态性状在种质间与时间维度均存在极显著差异（p<0.01），其中根长与叶裂片数变异尤为突出。表型聚类将种质划分为4个特征群，Cluster II聚集最多材料，而Cluster I和IV成员稀少——这种分布模式揭示根形态、植株构型与叶片性状是表型分化的主要驱动力。主成分分析（PCA）前3个成分累计解释67.26%变异，PC1中叶长（-0.551）、叶宽（-0.531）等性状载荷最高，叶片形态指标间存在强正相关（r=0.81^***）。

基因组层面，19,467个SNP构建的系统发育树同样识别出4个遗传群组，分子PCA前3主成分分别解释15%、4.74%和3.7%遗传变异。值得注意的是，分子与形态学结论高度吻合，证实SNP标记在木薯种质遗传评估与重复材料鉴定中的可靠性。研究发现的部分种质重复现象，既可能源于实验污染，更可能与IITA丰富种质库中祖先材料的天然异交有关。该成果为木薯种质库质量管理、保护策略优化及未来育种计划提供了关键理论支撑与技术路径。