CIMMYT的科學家們發現了幾種與農作物疾病相關的性狀標記，包括玉米致死性壞死（MLN），玉米條紋病毒（MSV），玉米銹病及斜葉枯萎病。這些性狀標記已經完成了驗證階段。
對於MLN，在篩選了數個品種後，研究人員篩選出了對病毒性疾病具有抗性的品種：KS23-5和KS23-6。這些品種來自泰國農業大學開發的人工品種庫，並將作為親本進行下一步研究。研究人員可以在這些品種的基礎上作更多的研究，包括將這些品種作為正向育種的一部分、生產以KS23-6為親本的雙單倍體（DH）品種、以及篩選具MLN抗性的基因。
Gowda表示：「這種篩選能夠更加快捷的排除可能攜帶易感病基因的品種，避免了以往用人工接種病毒後通過表型篩選品種的繁雜過程。這些性狀標記是共享的，任何合作者都可以使用這些性狀標記來篩選具有MLN抗性的基因，從而省去表型化過程，節省成本。」
科學家利用這些MLN抗性標記在幾個具有高產或抗旱性能的品種中成功植入了抗MLN性狀。過程中，科學家利用與輔助回交技術相關的標記從KS23-5和KS23-6中提取出抗MLN性狀。然後將具有MLN抗性的KS23親本與CIMMYT的一個品種進行雜交。再將它們回交兩到三個代以改善攜帶MLN抗性基因的優良品系。在過去的三年中，來自KS23-6的MLN抗性基因已經成功植入了50多個品種。
Mike Olsen表示：「 Manje Gowda一直在進行的工作已成功地發現有價值的性狀標記，並完成了概念驗證實驗，即將轉變為可推廣的育種方法。這對於在非洲玉米改良進程中，使用常規分子標記以提高育種計劃的選擇效率非常有影響。」
在CIMMYT，Gowda的團隊在早期測試育種中的不同產品時已經應用了基因篩選技術。過程中研究團隊對50％的一代雜種進行雜交和表型測試，隨後使用分子標記預測剩餘50％的一代雜種的表型。2017年以來，該團隊每年都使用了該策略，實驗結果表明利用分子標記的選擇效率與使用表型化的選擇效率相同，但前者僅使用了後者32％的資源。
從2021年開始，研究目標轉為使用上一年第一階段的表型和基因型數據來預測100％的目標品種。這不僅可以節省時間，而且可以提高效率和資源利用。前三年的第一階段歷史數據有效的將品種的表型從50％減少到15％，過程中節省的資源最高達到50％。
對於商業化種子行業，整合基於分子標記的質量控制措施可以幫助推廣良種，這是提高農作物產量的重要因素。在撒哈拉以南非洲，對科學家和育種人員培訓的增加，使國家農業研究系統（NARS），種子公司、國家植物保護組織、監管機構以及政策制定者對以基於標記的質量意識有所提高。
當前，許多NARS和私營部門合作夥伴都強制推行基於標記的質量控制，以保持高質量的品種。由於NARS和中小型種子公司的育種計劃規模較小，CIMMYT正在協調從不同合作夥伴收集樣品，以方便進行質量監控。CIMMYT的工作人員還幫助分析質量控制數據並解釋結果，以便與合作夥伴共享並進行決策。為了確保此過程的可持續性，CIMMYT正在對NARS合作夥伴進行質量控制培訓，從樣品收集到數據分析和解釋，這將有助於他們開展獨立工作並生產優質品種。
這種育種改進已經成為支持公共和私營部門的玉米育種項目不可或缺的一部分，這些項目旨在開發和向撒哈拉以南非洲地區的小農戶提供改良的玉米品種。
原文連結：
https://www.cimmyt.org/news/molecular-breeding-speeds-development-of-better-seeds/