豐富的遺傳資源是應對作物品質(zhì)改良和糧食安全挑戰(zhàn)的重要保障，如何利將這些保存的遺傳資源進行有效利用是目前育種工作中需要解決的重要問題。近些年來，基因組預測作為一種“高性價比”的策略被逐漸運用于評估和利用潛在的、有價值但探索不足的種質(zhì)資源，以此充分發(fā)揮遺傳資源的潛力。

根尖分生組織（SAM）是一個由多能干細胞組成的群體，它能在植物中產(chǎn)生所有的地上器官。盡管SAM很小，但其形態(tài)與成株植物的密切表型相關，如開花時間、葉數(shù)、莖寬和其他農(nóng)藝性狀等。因此，對作物SAM形態(tài)變異的特征進行預測，可能有助于彌合未開發(fā)的遺傳資源與優(yōu)良品種之間的鴻溝。

2020年5月27日，國際著名植物學期刊Plant Biotechnology Journal在線發(fā)表了愛荷華州立大學Jianming Yu課題組題為”Genomic Prediction of Maize Micro‐Phenotypes Provides Insights for Optimizing Selection and Mining Diversity”的研究文章。文章報道了利用基因組預測方法對玉米根尖分生組織相關性狀進行預測的研究內(nèi)容。

文章中，作者利用435713個全基因組單核苷酸多態(tài)性（SNPs），基于369個自交系的模型，預測了2687個不同玉米自交系的根尖分生組織形態(tài)特征。

通過對488個自交系的實證檢驗結(jié)果表明，對8個與根尖分生組織相關的性狀的預測精度為0.37～0.57。

雖然計算機模擬已經(jīng)證明了可靠性對預測精度的影響，但在之前的研究者這并沒有通過大規(guī)模的設計實驗得到明確的證明。在本研究中，作者設計了一個高U值（可靠性上限）的驗證集和一個來自不同玉米群體的低U值的驗證集，以評估根尖分生組織性狀的預測精度。

結(jié)果顯示，通過利用U值來量化驗證集與訓練集之間的基因組關系，可以顯著提高預測精度。這表明在尋找新的多樣性資源時，選擇表型候選應當基于預測值以及其可靠性。在這種情況下，可以考慮具有較少極端預測值和中等可靠性值的個體。文章的研究通過基因組預測將基因庫資源利用從宏觀表型擴展到微觀表型空間。