GWAS
Заглавие: Ресеквенирането на целия геном разкрива произхода на Brassica napus и генетичните локуси, участващи в неговото подобряване
Журнал: Nature Communications
NGS |WGS |Повторно подреждане |GWAS |Транскриптом |RNAseq |Brassica napus |Еволюция |опитомяване
В това проучване Biomarker Technologies предостави услуги за секвениране на NGS, както и техническа поддръжка за биоинформатичен анализ на данни за секвениране.
Заден план
Brassica napus(рапица) е важна маслодайна култура и отличен модел за изследване на процесите на полиплоидно видообразуване, еволюция и селекция.Все още обаче не е известно дали диви видове или опитомени донори са били родителски предшественици и гени, които са допринесли за опитомяването и подобряването на рапицата.
Материали и методи
Материали:588Б. напусв това проучване са включени попълнения, включително 466 от Азия, 102 от Европа, 13 от Северна Америка и 7 от Австралия.Въз основа на записите за навиците на растеж, тези материали бяха разделени на три екотипа;пролетен (86 присъединявания), зимен (74 присъединявания) и полузимен (428 присъединявания).
Последователност:Средно прибл.5 × (вариращи от 3,37 × до 7,71 ×)
Платформа за секвениране:Illumina Hiseq 4000
Производство на данни:4,03 Tb чисти данни
SNP повикване:BWA + GATK.Бяха получени 5 294 158 SNPs и 1 307 151 InDels.
Резултати
Произход на B. napus
Б. напусСубгеном еволюира от предшественика на европейската ряпа.Събитие на генния поток от европейска ряпа къмБ. напуs Субгеном се е появил преди ~106–1170 години.Б. напусСубгеномът C може да е еволюирал от общия прародител на тези линии.Прародителят наБ. напусотделен от общия предшественик на четири подвида B. oleracea, с скорошен генен поток вБ. напуспреди ~108–898 години.Б. напусСубгеномът C има по-сложен произход от субгенома A.По време на двата субгенома се разви силно затруднениеБ. напусеволюция.Зимни и полузимниБ. напусекотиповете се разминават преди ~60 години, докато зимата и пролеттаБ. напуссе разминават преди ~416 години и маслодайни и немаслодайни семенаБ. напуссе отдели преди ~277 години.
Фиг. 2 Структура на популацията на 588 екземпляра B. napus и 199 екземпляра B. rapa.
Фиг. 3 Структура на популацията на 588 екземпляра B. napus и 119 екземпляра B. oleracea
Сигнали за селекция и проучвания за асоцииране в целия геном.
По време на първия етап на подобрение (FSI) е загубено повече генетично разнообразие в субгенома C на B. napus, отколкото в субгенома A.По време на FSI се наблюдава по-малко генетична диференциация, отколкото по време на втория етап на подобрение (SSI).Гените в сигналните региони на SSI-селекция са обогатени с толерантност към стрес, развитие и метаболитни пътища.Бяха идентифицирани 60 локуса, значително свързани с 10 целеви черти, включително 5, свързани с добива на семената, 3 с дължината на силика, 4 със съдържанието на масло и 48 с качеството на семената.
Фиг. 4 Сканиране в целия геном и анотации на избрани региони по време на SSI на B. napus
Транскриптомен анализ
Данните за RNAseq на 11 тъкани от сорт с високо съдържание на масло и двойно-ниско и сорт с ниско съдържание на масло и двойно високо идентифицирани гени, свързани с процеса на биосинтет на глюкозинолат, са значително свръхпредставени.
Фиг. 5 Преглед на регулирането на времето за цъфтеж при избора на подобряване на екотипа на B. napus
Дискусия
Това проучване предостави ценен ресурс за разбиране на произхода и историята на подобренията наБ. напуси ще улесни дисекцията на генетичните основи на важни агрономически комплексни характеристики.Значимите SNP, свързани с благоприятни варианти, сигнали за селекция и кандидат-гени, ще допринесат до голяма степен в бъдеще, особено за подобряване на добива, качеството на семената, съдържанието на масло и адаптивността на тази скорошна алополиплоидна култура и нейните роднини.
справка
Ресеквенирането на целия геном разкрива произхода на Brassica napus и генетичните локуси, участващи в неговото подобряване [J].Nature Communications, 2019, 10 (1).
Новини и Акценти има за цел да сподели най-новите успешни случаи с Biomarker Technologies, да улови нови научни постижения, както и видни техники, приложени по време на проучването.
Време на публикуване: 5 януари 2022 г