过去十年可以明显看到基因组选择 (GS) 和表型组学工具在植物育种中的应用空前增加，特别是在主要谷类作物中。 GS 已经展示了以高精度选择优良基因型和加速育种周期的潜力。表型组学是一个快速发展的领域，可以缓解表型分析瓶颈，并探索新的大规模表型分析和数据采集方法。在这篇综述中，作者讨论了水稻、小麦、大豆、普通豆、鹰嘴豆和花生六种自花授粉作物的 GS 和表型组学的经验教训，并通过实施案例评估了它们对育种的影响。

　　图1水稻 (A)、小麦 (B)、大豆 (C)、普通豆 (D)、鹰嘴豆 (E) 和花生 (F) 基因组学进展时间表

　　本文详细讨论了 GS 到 2020 年的研究进展。基因组学和表型组学的大部分进步都集中在小麦和水稻中。而其他作物的基因组测序和高通量基因分型工具的使用为了解各种潜在的遗传机制奠定了基础。

　　图3 2011-2020年件有关六种作物基因选择(左)高通量表型(右)的发表趋势，来源：PubMed，日期为2021年2月20 日

　　本文也提供有关各种表型分析工具的详细信息，并提供了相关源代码链接。从传统的基于 BLUP 的模型到机器/深度学习模型的几种 GS 模型已经被用于预测分析。此外，在这些模型中包含环境互作的基因型为预测新环境中的基因表达提供了良好的准确性。本研究中讨论的所有 GS 模型，将帮助植物育种者做出品种改进的决策。多性状 GS 模型还表明它们在预测低遗传性状方面取得了成功，并将在未来几年探索多环境情景下的预测，从而更加深入了解环境与基因型的互作。

　　表1不同作物基因组选择的各种模型的详细信息，以及相关的模型类型、特征以及可在各种育种计划中轻松实施的源代码链接

　　表2 在过去十年中利用表型工具在六种作物中开展的研究，包括有关性状、表型平台、传感器和研究内容

　　最后，我们强调了融合基因组选择、表型组学、机器和深度学习的好处，这些在近年来在小麦、水稻和大豆中取得了非凡的成果。因此，有可能将这些技术应用于普通豆、鹰嘴豆和花生等作物。在不同的育种计划中采用表型组学和 GS 将加速遗传增益，这将对粮食安全产生影响，从而实现养活不断增长的人口的必要性。

　　来源：Sandhu, K. S., Merrick, L. F., Sankaran, S., Zhang, Z., & Carter, A. H. (2021). Prospectus of Genomic Selection and Phenomics in Cereal, Legume and Oilseed Breeding Programs. Frontiers in Genetics, 12.

　　编辑：婷婷