MAGIC群体简介
植物遗传研究的重要优势是遗传群体构建的便利。传统上用于遗传作图的主要有基于连锁分析的双亲群体和基于关联分析的自然群体和多亲群体。但由于双亲群体的遗传背景狭窄，可定位的 QTL 有限，自然群体存在群体结构和低频变异等缺陷，多亲群体的关联分析检测功效低等原因，很难在单个群体中定位多个真实准确的QTL。
MAGIC群体，全称为Multiparent Advanced Generation Inter-Cross群体，即多亲本互交群体，是由多个亲本通过两两杂交得到一个包含所有亲本信息群体，而后经过数代近交或自交产生一个稳定的群体，其后代每个个体遗传信息是由所有亲本组合而成，而对于每一个位点则是一个纯合或接近纯合，即来自于同一个亲本。
MAGIC群体构建过程
MAGIC群体构建方法：
- • 选择亲本：根据研究目的，选择具有遗传基础和表型多样性的亲本。
- • 杂交：多个亲本进行成对杂交，然后子代再两两杂交，形成多亲本家系群体。确保子代包含所有亲本的遗传信息，增加染色体片段间的重组，提高后续的QTL（数量性状位点）检测分辨率。
- • 近交或自交：以单粒传的形式不断自交得到RIL系或构建双单倍体（DH系），最终得到相对稳定的MAGIC群体。
MAGIC群体与传统群体比较
具有以下两点优势：
- • 增加遗传多样性：与双亲群体相比，MAGIC群体的亲本数量多，增加了群体变异丰富度，包括等位基因多样性和表现型多样性。
- • 提高QTL检测效率：大量累积的重组事件会提高QTL定位分辨率，使得MAGIC群体的QTL结果可直接应用于育种。
MAGIC群体可应用于作物遗传育种，通过选择优良株系作为育种中间材料或直接组配新品种。此外，该群体还可用于数量性状位点的精确遗传定位分析。
案例
近几年主要农作物都用MAGIC大群体发了有影响力的成果。
- • 2024年6月26日，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室、崖州湾国家实验室邢永忠教授课题组在National Science Review在线发表题为“Powerful QTL mapping and favorable allele mining in an all-in-one population: a case study of heading date”的研究论文。该研究构建了一个包含1021个八亲本籼粳交后代家系的MAGIC群体，结合遗传学，基因组学和转录组学方法，全面解析了MAGIC群体的遗传结构和抽穗期遗传基础，并评估了8个亲本的不同等位基因的遗传效应，为水稻品种适应性改良提供了优异等位基因。
- • 2024年黄学辉团队在Science上发表：Genomic investigation of 18,421 lines reveals the genetic architecture of rice。选择优质籼稻品种“黄花占”(HHZ)为共同亲本，分别与其它15个亲本杂交，通过单籽粒传代法(SSD)创建了15个重组自交系(RIL)群体。考虑到多亲本高级世代杂交群体(MAGIC)具有更多样化的重组单倍型，研究团队还利用四个最多样化的亲本（籼稻HHZ、aus Kasalath、温带粳稻Nipponbare和热带粳稻IAC25）创建了一个MAGIC群体。15套重组自交系群体和MAGIC群体共包含18421个水稻株系，命名为18K-rice。
- • 2025年华中农业大学在《Genome Biology》杂志在线发表了题为“Dissecting the genetic architecture of key agronomic traits in lettuce using a MAGIC population”的研究论文。该研究通过构建全球首个生菜多亲本高世代互交群体（MAGIC），结合高通量表型组技术表征分析和GWAS系统解析了生菜叶色、开花时间和叶形等关键农艺性状的遗传调控网络，揭示了生菜独特农艺性状形成的分子机制，为生菜的设计育种奠定了遗传基础。
- • 西班牙瓦伦西亚大学研究人员开发了MAGIC群体并进行了形状评估和定位相关研究，相关结果以First interspecific multi-parent advanced generation inter-cross (MAGIC) population in Capsicum peppers: development, phenotypic evaluation, genomic analysis, and prospects发表在Horticulture Research。
往期推荐：遗传育种群体类型及其特点
MAGIC报告
分享一则英文报告。
如要获取PDF版本一起交流学习，请加入“生物信息与育种”知识星球。社群含有大量智能育种相关资料和心得，欢迎交流。