GWAS
Naslov: Ponovno sekvenciranje cijelog genoma otkriva porijeklo Brassica napus i genetske lokuse uključene u njegovo poboljšanje
časopis: Nature Communications
NGS |WGS |Ponovno sekvenciranje |GWAS |Transkriptom |RNAseq |Brassica napus |Evolucija |Pripitomljavanje
U ovoj studiji, Biomarker Technologies je pružio usluge za NGS sekvenciranje, kao i tehničku podršku za bioinformatičku analizu podataka sekvenciranja.
Pozadina
Brassica napus(uljana repica) je važna uljarica i odličan model za istraživanje procesa poliploidne specijacije, evolucije i selekcije.Međutim, još uvijek nije poznato da li su divlje vrste ili pripitomljeni donatori bili roditeljski progenitori i geni koji su doprinijeli pripitomljavanju i poboljšanju sjemena uljane repice.
materijali i metode
Materijali:588B. napuspristupnici su bili uključeni u ovu studiju, uključujući 466 iz Azije, 102 iz Evrope, 13 iz Sjeverne Amerike i 7 iz Australije.Na osnovu zapisa o navikama rasta, ovi materijali su podijeljeni u tri ekotipa;proleće (86 pristupa), zima (74 pristupa) i poluzima (428 pristupa).
Slijed:Prosječno cca.5× (u rasponu od 3,37× do 7,71×)
Platforma za sekvenciranje:Illumina Hiseq 4000
Proizvodnja podataka:4,03 Tb čistih podataka
SNP poziv:BWA + GATK.Dobijeno je 5.294.158 SNP-ova i 1.307.151 InDels.
Rezultati
Poreklo B. napus
B. napusPodgenom je evoluirao od pretka evropske repe.Događaj protoka gena od evropske repe doB. napus Subgenom se pojavio prije ~106–1170 godina.B. napusC podgenom je možda evoluirao od zajedničkog pretka ovih loza.Predak odB. napusodvojio od zajedničkog pretka četiri podvrste B. oleracea, sa nedavnim ulivanjem gena uB. napusPrije ~108–898 godina.B. napusC podgenom ima složenije porijeklo od A podgenoma.Snažno usko grlo se razvilo u oba dva podgenoma tokomB. napusevolucija.Zima i poluzimaB. napusekotipovi su se razišli prije ~60 godina, dok su zima i proljećeB. napusrazišli prije ~416 godina, i uljarica i neuljaricaB. napusrazišli prije ~277 godina.
Slika 2 Struktura populacije 588 akcesija B. napus i 199 akcesija B. rapa.
Slika 3 Struktura populacije 588 akcesija B. napus i 119 akcesija B. oleracea
Signali selekcije i studije asocijacija na nivou genoma.
Tokom prve faze poboljšanja (FSI), više genetske raznolikosti je izgubljeno u B. napus C podgenomu nego u A podgenomu.Manje genetske diferencijacije dogodilo se tokom FSI nego tokom druge faze poboljšanja (SSI).Geni u signalnim regijama SSI selekcije obogaćeni su tolerancijom na stres, razvojem i metaboličkim putevima.Identificirano je 60 lokusa značajno povezanih sa 10 ciljnih osobina, uključujući 5 vezanih za prinos sjemena, 3 za dužinu silika, 4 za sadržaj ulja i 48 za kvalitet sjemena.
Slika 4 Skeniranje u cijelom genomu i napomene odabranih regija tokom SSI B. napus
Analiza transkriptoma
RNAseq podaci za 11 tkiva iz sorte s visokim sadržajem ulja i dvostruko niskim i identificiranim genima s niskim sadržajem ulja i dvostruko visokim geni koji se odnose na proces biosinteze glukozinolata bili su značajno prezastupljeni.
Slika 5 Pregled regulacije vremena cvatnje pri izboru poboljšanja ekotipa B. napus
Diskusija
Ova studija je pružila vrijedan izvor za razumijevanje porijekla i istorije poboljšanjaB. napusi olakšaće disekciju genetskih osnova važnih agronomskih kompleksnih osobina.Značajni SNP-ovi povezani sa povoljnim varijantama, signalima selekcije i genima kandidatima će uveliko doprinijeti u budućnosti, posebno u poboljšanju prinosa, kvaliteta sjemena, sadržaja ulja i prilagodljivosti ovog nedavnog alopoliploidnog usjeva i njegovih srodnika.
Referenca
Resekvencija cijelog genoma otkriva porijeklo Brassica napus i genetske lokuse uključene u njegovo poboljšanje[J].Nature Communications, 2019, 10(1).
Vijesti i istaknuti detalji ima za cilj dijeljenje najnovijih uspješnih slučajeva sa Biomarker Technologies, bilježi nova naučna dostignuća, kao i istaknute tehnike primijenjene tokom studije.
Vrijeme objave: Jan-05-2022