木薯是全球热带和亚热带地区8亿人的主食，它在食品、医药、化工等领域的用途也在不断扩大，加强木薯生物技术育种具有重要意义。但是，木薯基因组高度杂合、开花难、单倍体缺乏等为木薯育种带来了不少挑战。

近日，广西农业科学院经济作物研究所严华兵研究员课题组在中科院1区TOP期刊Horticulture Research（5年影响因子为8.2）上发表了题为“Advancements and strategies of genetic improvement in cassava (Manihot esculenta Crantz): from conventional to genomic approaches”的万字综述。该文章综述了全球木薯遗传改良和分子生物学进展。

本文介绍了当前全球（国际热带农业中心、巴西国家农业研究所、国际热带农业研究所、广西农业科学院和中国热带农业科学院等）木薯种质资源的保存情况；概述了不同木薯育种技术（引种、传统杂交、种间杂交、多倍体育种、诱变育种、自交育种、分子标记辅助选择育种、基因组育种、转基因育种和基因编辑育种）的应用进展，并指出了各自在育种实践中的优势与不足；以时间轴展示了木薯参考基因组版本的发展历程（从454时代到ONT时代）；探讨了木薯重要性状（淀粉结构和含量、干物质含量、延缓采后生理性腐烂、蛋白质含量、β-胡萝卜素含量、维生素B6含量、铁和锌含量、氢氰酸含量、抗旱性、耐寒性、花叶病毒病抗性、褐条病抗性、细菌性枯萎病抗性）的功能基因，并对这些基因的作用机理进行了解析。文章回顾了50多年来木薯遗传改良的里程碑事件（第一个木薯杂交品种KU50的释放、第一篇木薯遗传转化的文章、第一张木薯遗传图谱、第一个木薯三倍体品种的释放、第一个糯木薯种质的出现、第一张木薯参考基因组草图、第一个利用分子标记辅助选育的木薯品种、木薯薯肉颜色基因PSY2的克隆、第一篇木薯基因编辑的文章、第一张T2T单倍型木薯参考基因组图谱）。最后，作者提出以自交系为亲本的杂交育种、三倍体育种和基因编辑育种是未来选育突破性木薯新品种的重要方向。本文以期为木薯生物技术育种提供重要参考。 

图1. 木薯遗传改良的里程碑事件

图2. 木薯参考基因组的发展历程图

3. 木薯株型与重要性状

广西农业科学院经济作物研究所肖亮副研究员为该论文的第一作者，严华兵研究员为该论文的通讯作者。海南大学王文泉研究员和中国热带农业科学院李开绵研究员为论文的共同通讯作者，国际热带农业研究所（IITA）专家也参与本文发表。该研究得到了国家自然科学基金、广西重点基金项目、广西自然科学基金等项目的资助。

 经作所  肖亮供稿/供图

一审一校：严华兵

二审二校：薛臣艺

三审三校：陆炳强