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种质资源是育种创新的基础。随着收集、引进和保存工作的持续推进，科研机构和种业企业积累的材料越来越多，资源数量增加，并不意味着育种家更容易找到所需材料。
有些种质保存了几十年，缺乏系统的表型数据；有些材料虽然来源不同，却可能具有相近的遗传背景。面对成千上万份资源，如果逐份开展多性状、多地点鉴定，不仅成本高，漫长的育种周期也难以承受。
如何从庞大的资源群体中筛选出有代表性的材料，减少评价成本，同时尽可能保留遗传多样性？
△博瑞迪核心种质资源筛选技术流程图
资源越多，为什么越需要筛选？
资源规模越大，全面鉴定的难度越高。抗病、耐逆、品质和产量等性状评价，都需要投入土地、人员和时间；对于多年生作物或受环境影响较大的性状，评价周期更长。
资源之间可能存在遗传背景相近的情况，不同来源的材料也可能携带独特变异。仅凭材料名称、来源地或有限的表型记录，很难判断其遗传价值。一些数量较少的地方群体和特殊生态区材料，还可能保存着其他群体中少见的遗传变异，容易在常规筛选中被忽略。
种质资源管理不能只关注保存数量，还需要通过系统评价认识材料间的遗传差异，找到值得进一步研究和利用的资源。
核心种质不是选优，而是选“课代表”
核心种质是从原始种质资源群体中，按照一定原则筛选出的代表性子集。通俗地说，就是从庞大的资源库中选出一批能够代表整体特点的“课代表”。
它与优良品种、骨干亲本不同：优良品种看综合农艺表现和生产价值，骨干亲本看育种利用价值，核心种质关注的则是能否用较少的材料，尽可能代表原始群体的遗传多样性。
核心种质不一定是产量最高、抗病性最强的材料。筛选时主要考虑四个方面：尽可能保留原始群体中的等位基因和遗传变异；兼顾不同地理来源、生态区域和遗传亚群；保留重要农艺性状的分布范围和变异程度；平衡代表性与后续评价成本。
材料规模越小，评价成本越低，但也可能丢失部分稀有变异；规模越大，保留遗传多样性的机会通常越高，后续评价成本也会增加。
从998份野生稻到299份，如何筛出核心种质？
2022年，研究人员对广东、海南两省14个地区收集的998份普通野生稻开展遗传多样性分析，构建了野生稻核心种质。
研究团队通过多重PCR和高通量测序获得SNP数据，经质量控制后，利用1592个SNP位点分析材料间的遗传差异和群体结构。这些材料可划分为10个遗传组，不同地区的遗传多样性存在差异。结合地理分布和基因型信息，研究团队采用Core Hunter II软件筛选核心种质，并比较不同材料规模下的多样性覆盖效果。
499份材料可以覆盖100%的等位基因多样性；缩减到299份，覆盖率仍达到99.906%。最终的299份核心种质仅占原始资源总量的约30%。
从499份缩减到299份，材料数量减少约40%，等位基因多样性覆盖率仅下降0.094个百分点。此外，299份核心种质覆盖了1592个SNP位点中95.35%的多态性标记。研究还结合遗传多样性指数和主成分分析，评价其对原始群体的代表性。
巴西玉米：不同抽样策略，筛选结果也不同
2009年，巴西Embrapa玉米与高粱研究中心以玉米地方种质为对象开展核心种质构建研究。其资源库共有1753份地方种质，其中806份材料具备足够的数据，参与抽样策略比较。
研究人员根据地理区域和籽粒类型对材料进行分层，比较固定比例、按比例、对数、随机和多变量等抽样策略。在30%和10%的抽样强度下，分别形成243份和80份材料的核心集合。
多变量抽样结合主成分分析和材料分组信息，筛选不同区域、籽粒类型和评价地点中遗传差异较大的材料。不同策略对群体结构、性状均值和变异保留程度的影响并不相同。
筛选之后，如何转化为育种资源？
韩国国家农业生物多样性中心2025年发表的研究以该中心保存的19,698份全球小麦资源为基础，利用多年农艺性状数据，通过PowerCore软件筛选出397份核心种质，重点提高表型覆盖度，并使核心种质的性状频率尽可能接近原始群体。
随后，研究人员利用198个通过质量控制的中性SNP标记分析遗传多样性和群体结构，并结合KASP标记评价主要农艺性状相关遗传变异。KASP预测系统对抽穗期和千粒重变异的解释比例分别达到52.7%和42.9%。这两个比例反映的是模型对相应性状变异的解释程度，并非预测准确率。
研究人员先利用多年农艺性状数据筛选核心种质，再开展分子标记分析。这说明核心种质构建并不只有基因型筛选一条路径，表型数据同样可以成为筛选的重要依据。
对育种机构和种业企业来说，筛选之后还需要继续回答三个问题：是否覆盖了主要遗传群体和重要性状的变异范围？是否发现了抗病、耐逆、品质或产量等方面值得深入研究的材料？候选材料能否通过亲本组合、后代选择和多环境试验，证明其育种利用价值？
品种数量增加，遗传多样性未必同步扩大
2020年，一项发表于《Scientific Reports》的研究利用博瑞迪提供技术，对261个中国黄瓜品种开展遗传分析。研究人员根据SNP数据将其划分为华北型、华南型、欧洲型和西双版纳型4个遗传亚群，并识别出29个具有代表性的核心骨干品种。
△DNA指纹图谱实际案例
华北型和西双版纳型黄瓜的遗传多样性相对较低，存在遗传侵蚀风险。此外，研究人员筛选出24个核心SNP标记，可区分约99%的参试品种。
品种数量增加，并不意味着遗传基础一定更加丰富。对育种家来说，既要了解不同材料之间的遗传差异，也要关注哪些群体的遗传多样性正在收窄，从而为拓展亲本来源、发掘新的遗传变异提供依据。
资源多，不等于资源用得好
从广东、海南野生稻核心种质构建，到巴西玉米抽样策略比较、韩国小麦性状评价，再到中国黄瓜遗传多样性分析，几个案例从不同角度说明，种质资源管理不能止步于收集和保存，还要解决如何认识、筛选和利用的问题。
资源库里有多少份材料，回答的是“我们有什么”；能否从中发现有价值的遗传变异，并将其转化为育种材料，才真正回答了“这些资源能做什么”。
育种技术专栏-博瑞迪专刊
