Údaje o genotypizácii celého genómu obohacujú poznatky o genetickej diverzite celosvetovej kolekcie lucerny a poskytujú informácie o genetickej regulácii fenologických znakov

Závislosť Číny a Európy od dovozu bielkovín predstavuje hrozbu pre potravinovú sebestačnosť týchto regiónov. Riešením by mohlo byť pestovanie väčšieho množstva strukovín, vrátane lucerny, ktorá je v miernom podnebí najväčším producentom bielkovín. Na vytvorenie produktívnych a vysokohodnotných odrôd by mohlo využitie veľkej genetickej diverzity v kombinácii s genomickým hodnotením zlepšiť súčasné šľachtiteľské programy. Na štúdium diverzity lucerny sme použili súbor 395 akcesií lucerny (t. j. populácií), pochádzajúcich hlavne z Európy, Severnej a Južnej Ameriky a Číny, s jesennou dormanciou v rozmedzí od 3 do 7 na stupnici od 1 do 11. Päť šľachtiteľov poskytlo materiály (617 akcesií), ktoré boli porovnané s uvedenými 400 akcesiami. Všetky akcesie boli genotypizované pomocou metódy Genotyping-by-Sequencing (GBS) s cieľom zistiť frekvenciu alel SNP. Tieto genomické údaje boli použité na popis genetickej diverzity a identifikáciu genetických skupín. U vzoriek sa v rokoch 2018 až 2021 na dvoch lokalitách (Lusignan vo Francúzsku, Novi Sad v Srbsku) vykonalo fenotypovanie fenologických znakov (jesenná dormancia a dátum kvitnutia). QTL boli detekované pomocou multi-lokusového zmiešaného modelu (mlmm). Následne bola posúdená kvalita genomovej predikcie pre každý znak. Na posúdenie kvality predikcie bola použitá krížová validácia prostredníctvom testovania metód GBLUP, bayesovskej ridgeovej regresie (BRR) a bayesovského Lasso. Zistila sa genetická štruktúra so siedmimi skupinami. Väčšina týchto skupín súvisela s geografickým pôvodom akvizícií a ukázala, že európsky a americký materiál sa geneticky odlišuje od čínskeho materiálu. Zistilo sa niekoľko QTL spojených s jesennou dormanciou a väčšina z nich bola prepojená s génmi. V našej štúdii vykazovali infinitezimálne metódy vyššiu kvalitu predikcie ako Bayesov Lasso a genomická predikcia dosiahla v niektorých prípadoch vysokú (>0,75) predikčnú schopnosť. Naše výsledky sú povzbudivé pre šľachtenie lucerny, keďže ukazujú, že je možné dosiahnuť vysokú kvalitu genomickej predikcie.