多性状选择指数比较评估珍珠粟生物强化中的营养品质改善与产量优化

《Scientific Reports》：Integration of multi-trait stability indices for selection of nutrient-dense and yield-stable pearl millet genotypes across environments

　　

摘要

通过珍珠粟生物强化解决微量营养素营养不良问题仍然充满挑战，因为存在复杂的性状互作、抗营养因子以及基因型×环境互作。本研究比较评估了四种多性状选择指数——SHI、FAI-BLUP、MTSI 和 MGIDI，以鉴定具有改善营养组成、降低抗营养因子以及理想产量相关表现的珍珠粟基因型。在一个包含 218 个基因型的多样化 PMiGAP 面板中，跨越了代表印度 A、A? 和 B 珍珠粟种植区的四个不同环境进行了评估。评估性状包括铁、锌、锰和磷、总单宁含量、植酸含量、灌浆持续时间、分蘖生产力、穗大小、库容、千粒重和单株种子产量。联合方差分析显示，所有评估性状的基因型、环境以及基因型×环境互作效应均极显著，表明存在显著的遗传变异和差异化的环境响应。相关性分析显示，营养相关性状与产量相关性状之间呈正相关，而抗营养性状则表现出拮抗关系。在 15% 的选择强度下，MGIDI 使 Fe 提高了 8.78%，Zn 提高了 3.85%，Mn 提高了 3.01%，同时将 PAC 和 TTC 分别降低了 6.31% 和 10.70%。MTSI 在几个产量相关性状上产生了最大的增益，包括分蘖生产力 (21.55%)、单株种子产量 (14.63%)、穗大小 (11.98%) 和库容 (16.51%)。SHI 在 PAC (17.90%) 和 TTC (13.40%) 上实现了最大的降幅，而 FAI-BLUP 在几个产量性状上表现出显著增益，但增加了 PAC (8.96%) 和 TTC (13.40%)。四个基因型——IP 15,872、IP 19,584、IP 3757 和 IP 6310——被所有四种指数一致选中，显示出选择方法之间的高度一致性。这些共识基因型代表了开发具有改善营养质量、降低抗营养因子以及理想产量相关属性的珍珠粟的极具前景的遗传资源。