GWAS
სათაური: მთლიანი გენომის ხელახალი თანმიმდევრობა ავლენს Brassica napus წარმოშობას და მის გაუმჯობესებაში მონაწილე გენეტიკურ ადგილს
ჟურნალი: ბუნების კომუნიკაციები
NGS |WGS |განმეორებითი |GWAS |ტრანსკრიპტომა |RNAseq |Brassica napus |ევოლუცია |მოშინაურება
ამ კვლევაში, Biomarker Technologies-მა უზრუნველყო სერვისები NGS თანმიმდევრობის შესახებ, ისევე როგორც ტექნიკური მხარდაჭერა ბიოინფორმატიკის ანალიზზე თანმიმდევრობის მონაცემებზე.
ფონი
Brassica napus(რაფსი) არის ზეთისხილის მნიშვნელოვანი კულტურა და შესანიშნავი მოდელი პოლიპლოიდური სახეობების, ევოლუციისა და სელექციის პროცესების გამოსაკვლევად.თუმცა, ჯერ კიდევ უცნობია იყო თუ არა ველური სახეობები თუ მოშინაურებული დონორები მშობლების წინამორბედები და გენები, რომლებიც ხელს უწყობდნენ რაფსის მოშინაურებასა და გაუმჯობესებას.
მასალა და მეთოდები
მასალები:588B. napusშეერთებები ჩართული იყო ამ კვლევაში, მათ შორის 466 აზიიდან, 102 ევროპიდან, 13 ჩრდილოეთ ამერიკიდან და 7 ავსტრალიიდან.ზრდის ჩვევების ჩანაწერებიდან გამომდინარე, ეს მასალები დაიყო სამ ეკოტიპად;გაზაფხული (86 შეერთება), ზამთარი (74 შეერთება) და ნახევრად ზამთარი (428 შეერთება).
თანმიმდევრობა:საშუალოდ დაახლ.5× (3,37×-დან 7,71×-მდე)
თანმიმდევრობის პლატფორმა:Illumina Hiseq 4000
მონაცემთა წარმოება:4.03 ტბ სუფთა მონაცემები
SNP რეკავს:BWA + GATK.მიღებულია 5,294,158 SNP და 1,307,151 InDels.
შედეგები
B. napus-ის წარმოშობა
B. napusქვეგენომი წარმოიშვა ევროპული ტურფის წინაპრისგან.გენის ნაკადის მოვლენა ევროპული ტურნიკიდანბ.ნაპუs ქვეგენომი გაჩნდა ~ 106-1170 წლის წინ.B. napusC ქვეგენომი შესაძლოა წარმოიშვა ამ საგვარეულოების საერთო წინაპრისგან.-ის წინაპარიB. napusგამოყოფილია ოთხი B. oleracea ქვესახეობის საერთო წინაპრისგან, ბოლოდროინდელი გენის ნაკადითB. napus~108–898 წლის წინ.B. napusC ქვეგენომს უფრო რთული წარმოშობა აქვს ვიდრე A ქვეგენომს.ორივე ორ ქვეგენომში განვითარდა ძლიერი ბოთლიB. napusევოლუცია.ზამთარი და ნახევრად ზამთარიB. napusეკოტიპები დაშორდა ~60 წლის წინ, ხოლო ზამთარი და გაზაფხულიB. napusდაშორდა ~416 წლის წინ, და ზეთისხილი და არაზეთოვანიB. napusდაშორდა ~ 277 წლის წინ.
სურ. 2 588 B. napus შეერთების და 199 B. rapa შეერთების მოსახლეობის სტრუქტურა.
სურ. 3 588 B. napus შეერთების და 119 B. oleracea შეერთების პოპულაციის სტრუქტურა
შერჩევის სიგნალები და გენომის მასშტაბური ასოციაციის კვლევები.
გაუმჯობესების პირველი ეტაპის დროს (FSI), უფრო მეტი გენეტიკური მრავალფეროვნება დაიკარგა B. napus C ქვეგენომში, ვიდრე A ქვეგენომში.ნაკლები გენეტიკური დიფერენციაცია მოხდა FSI-ის დროს, ვიდრე გაუმჯობესების მეორე ეტაპის (SSI) დროს.გენები SSI-შერჩევის სასიგნალო რეგიონებში გამდიდრდა სტრესის ტოლერანტობით, განვითარებისა და მეტაბოლური გზებით.გამოვლინდა 60 ლოკუსი, რომელიც მნიშვნელოვნად ასოცირებული იყო 10 სამიზნე ნიშანთან, მათ შორის 5 დაკავშირებულია თესლის მოსავლიანობასთან, 3 სილიკის სიგრძესთან, 4 ზეთის შემცველობასთან და 48 თესლის ხარისხთან.
სურ. 4 გენომის მასშტაბური სკანირება და შერჩეული რეგიონების ანოტაციები B. napus-ის SSI-ის დროს
ტრანსკრიპტომის ანალიზი
RNAseq მონაცემები 11 ქსოვილის მაღალი შემცველობის და ორმაგად დაბალი კულტივირებისა და დაბალი ზეთის შემცველობის და ორმაგად მაღალი ჯიშის იდენტიფიცირებული გენების შესახებ, რომლებიც დაკავშირებულია გლუკოზინოლატის ბიოსინთეზურ პროცესთან, მნიშვნელოვნად ზედმეტად იყო წარმოდგენილი.
სურ. 5 ყვავილობის დროის რეგულირების მიმოხილვა B. napus-ის ეკოტიპის გაუმჯობესების შერჩევისას
დისკუსია
ამ კვლევამ წარმოადგინა ღირებული რესურსი წარმოშობისა და გაუმჯობესების ისტორიის გასაგებადB. napusდა ხელს შეუწყობს მნიშვნელოვანი აგრონომიული კომპლექსური ნიშან-თვისებების გენეტიკური საფუძვლების გაკვეთას.მნიშვნელოვანი SNP-ები, რომლებიც დაკავშირებულია ხელსაყრელ ვარიანტებთან, შერჩევის სიგნალებთან და კანდიდატ გენებთან, დიდწილად შეუწყობს ხელს მომავალში, განსაკუთრებით ამ ბოლოდროინდელი ალოპოლიპლოიდური კულტურისა და მისი ნათესავების მოსავლიანობის, თესლის ხარისხის, ზეთის შემცველობისა და ადაპტაციის გაუმჯობესებაში.
მითითება
მთლიანი გენომის ხელახალი თანმიმდევრობა ავლენს Brassica napus-ის წარმოშობას და მის გაუმჯობესებაში მონაწილე გენეტიკურ ლოკებს [J].ბუნების კომუნიკაციები, 2019, 10(1).
სიახლეები და მაჩვენებლები მიზნად ისახავს Biomarker Technologies-თან უახლესი წარმატებული შემთხვევების გაზიარებას, ახალი სამეცნიერო მიღწევების და ასევე კვლევის დროს გამოყენებული გამორჩეული ტექნიკის აღბეჭდვას.
გამოქვეყნების დრო: იან-05-2022