GWAS
Τίτλος: Η αναδιάταξη ολόκληρου του γονιδιώματος αποκαλύπτει την προέλευση του Brassica napus και τους γενετικούς τόπους που εμπλέκονται στη βελτίωσή του
Εφημερίδα: Επικοινωνίες για τη φύση
NGS |WGS |Resequencing |GWAS |Μεταγραφή |RNAseq |Brassica napus |Εξέλιξη |Εξημέρωση
Σε αυτή τη μελέτη, η Biomarker Technologies παρείχε Υπηρεσίες για την αλληλουχία NGS, καθώς και τεχνική υποστήριξη για ανάλυση βιοπληροφορικής σε δεδομένα αλληλούχισης.
Ιστορικό
Brassica napus(καμβόσπορος) είναι μια σημαντική καλλιέργεια ελαιούχων σπόρων και ένα εξαιρετικό μοντέλο για τη διερεύνηση διαδικασιών πολυπλοειδούς ειδογένεσης, εξέλιξης και επιλογής.Ωστόσο, αν τα άγρια είδη ή οι εξημερωμένοι δότες ήταν γονικοί πρόγονοι και τα γονίδια που συνέβαλαν στην εξημέρωση και τη βελτίωση της ελαιοκράμβης είναι ακόμα άγνωστα.
Υλικά και μέθοδοι
Υλικά:588Β. napusΟι προσχωρήσεις συμμετείχαν σε αυτή τη μελέτη, συμπεριλαμβανομένων 466 από την Ασία, 102 από την Ευρώπη, 13 από τη Βόρεια Αμερική και 7 από την Αυστραλία.Με βάση τα αρχεία συνήθειας ανάπτυξης, αυτά τα υλικά χωρίστηκαν σε τρεις οικότυπους.άνοιξη (86 προσχωρήσεις), χειμερινός (74 προσχωρήσεις) και ημιχειμερινός (428 προσχωρήσεις).
Αλληλουχία:Κατά μέσο όρο περίπου.5× (που κυμαίνεται από 3,37× έως 7,71×)
Πλατφόρμα αλληλουχίας:Illumina Hiseq 4000
Παραγωγή δεδομένων:4,03 Tb καθαρά δεδομένα
Κλήση SNP:BWA + GATK.Ελήφθησαν 5.294.158 SNP και 1.307.151 InDels.
Αποτελέσματα
Προέλευση του B. napus
Β. napusΈνα υπογονιδίωμα προήλθε από τον πρόγονο του γογγύλιου.Ένα συμβάν γονιδιακής ροής από το ευρωπαϊκό γογγύλι στοΒ. napus Ένα υπογονιδίωμα εμφανίστηκε πριν από 106–1170 χρόνια.Β. napusΤο υπογονιδίωμα C μπορεί να έχει εξελιχθεί από τον κοινό πρόγονο αυτών των γενεαλογιών.Ο πρόγονος τουΒ. napusχωρίστηκε από τον κοινό πρόγονο τεσσάρων υποειδών B. oleracea, με πρόσφατη ροή γονιδίων σεΒ. napus~108–898 χρόνια πριν.Β. napusΤο υπογονιδίωμα C έχει πιο σύνθετη προέλευση από το υπογονιδίωμα Α.Ένα ισχυρό σημείο συμφόρησης αναπτύχθηκε και στα δύο υπογονιδιώματα κατά τη διάρκειαΒ. napusεξέλιξη.Το χειμερινό και ημιχειμερινόΒ. napusΟι οικότυποι αποκλίνονταν πριν από ~60 χρόνια, ενώ ο χειμώνας και η άνοιξηΒ. napusαποκλίνονταν ~416 χρόνια πριν, και ελαιούχοι και μηΒ. napusαποκλίνονταν πριν από 277 χρόνια.
Εικ. 2 Δομή πληθυσμού 588 προσαρτήσεων B. napus και 199 προσαρτήσεων B. rapa.
Εικ. 3 Δομή πληθυσμού 588 προσαρτήσεων B. napus και 119 προσαρτήσεων B. oleracea
Σήματα επιλογής και μελέτες συσχέτισης σε όλο το γονιδίωμα.
Κατά τη διάρκεια του πρώτου σταδίου βελτίωσης (FSI), χάθηκε περισσότερη γενετική ποικιλότητα στο υπογονιδίωμα B. napus C παρά στο υπογονιδίωμα Α.Λιγότερη γενετική διαφοροποίηση σημειώθηκε κατά τη διάρκεια του FSI από ότι κατά το δεύτερο στάδιο βελτίωσης (SSI).Τα γονίδια στις περιοχές σήματος επιλογής SSI εμπλουτίστηκαν σε ανοχή στο στρες, ανάπτυξη και μεταβολικές οδούς.Προσδιορίστηκαν 60 τόποι που σχετίζονται σημαντικά με 10 γνωρίσματα-στόχους, συμπεριλαμβανομένων 5 που σχετίζονται με την απόδοση του σπόρου, 3 με το μήκος του πυριτίου, 4 με την περιεκτικότητα σε λάδι και 48 με την ποιότητα των σπόρων.
Εικ. 4 Σάρωση σε όλο το γονιδίωμα και σχολιασμοί επιλεγμένων περιοχών κατά τη διάρκεια του SSI του B. napus
Μεταγραφική ανάλυση
Τα δεδομένα RNAseq 11 ιστών από μια ποικιλία με υψηλή περιεκτικότητα σε λάδι και μια ποικιλία με διπλά χαμηλή περιεκτικότητα και μια ποικιλία με χαμηλή περιεκτικότητα σε λάδι και διπλά υψηλή ποικιλία γονιδίων που σχετίζονται με τη βιοσυνθετική διαδικασία γλυκοσινολικού, υπερεκπροσωπήθηκαν σημαντικά.
Εικ. 5 Επισκόπηση της ρύθμισης του χρόνου άνθησης στο πλαίσιο της επιλογής της βελτίωσης του οικότυπου του B. napus
Συζήτηση
Αυτή η μελέτη παρείχε μια πολύτιμη πηγή για την κατανόηση της προέλευσης και του ιστορικού βελτίωσης τουΒ. napusκαι θα διευκολύνει την ανατομή των γενετικών βάσεων σημαντικών αγρονομικών σύνθετων χαρακτηριστικών.Τα σημαντικά SNP που σχετίζονται με ευνοϊκές παραλλαγές, σήματα επιλογής και υποψήφια γονίδια θα συμβάλουν σε μεγάλο βαθμό στο μέλλον, ειδικά στη βελτίωση της απόδοσης, της ποιότητας των σπόρων, της περιεκτικότητας σε λάδι και της προσαρμοστικότητας αυτής της πρόσφατης αλλοπολυπλοειδούς καλλιέργειας και των συγγενών της.
Αναφορά
Ο επαναπροσδιορισμός αλληλουχίας ολόκληρου του γονιδιώματος αποκαλύπτει την προέλευση του Brassica napus και τους γενετικούς τόπους που εμπλέκονται στη βελτίωσή του [J].Επικοινωνίες για τη φύση, 2019, 10(1).
Νέα και Στιγμιότυπα στοχεύει στο να μοιράζεται τις πιο πρόσφατες επιτυχημένες περιπτώσεις με τη Biomarker Technologies, αποτυπώνοντας νέα επιστημονικά επιτεύγματα καθώς και εξέχουσες τεχνικές που εφαρμόστηκαν κατά τη διάρκεια της μελέτης.
Ώρα δημοσίευσης: Ιαν-05-2022