GWAS
Názov: Resekvenovanie celého genómu odhaľuje pôvod Brassica napus a genetické lokusy podieľajúce sa na jeho zlepšení
Denník: Prírodné komunikácie
NGS |WGS |Opätovné sekvenovanie |GWAS |Prepis |RNAseq |Brassica napus |Evolúcia |Domestikácia
V tejto štúdii spoločnosť Biomarker Technologies poskytla služby týkajúce sa sekvenovania NGS, ako aj technickú podporu pri bioinformatickej analýze údajov o sekvenovaní.
Pozadie
Brassica napus(repka) je dôležitá olejnatá plodina a vynikajúci model na skúmanie procesov polyploidnej speciácie, evolúcie a selekcie.Stále však nie je známe, či boli divoké druhy alebo domestikovaní darcovia rodičovskými predchodcami a gény, ktoré prispeli k domestikácii a zlepšeniu repky.
Materiály a metódy
Materiály:588B. napusDo tejto štúdie bolo zapojených 466 členov z Ázie, 102 z Európy, 13 zo Severnej Ameriky a 7 z Austrálie.Na základe záznamov o návykoch rastu boli tieto materiály rozdelené do troch ekotypov;jar (86 pristúpení), zimný (74 pristúpení) a polozimný (428 pristúpení).
Sekvenovanie:Priemerne cca.5× (v rozsahu od 3,37× do 7,71×)
Sekvenčná platforma:Illumina Hiseq 4000
Produkcia dát:4,03 TB čistých dát
Volanie SNP:BWA + GATK.Získalo sa 5 294 158 SNP a 1 307 151 InDels.
Výsledky
Pôvod B. napus
B. napusSubgenóm sa vyvinul z predka európskej repy.Udalosť toku génov z repky európskej doB. napus Subgenóm sa vyskytol pred ~ 106–1170 rokmi.B. napusSubgenóm C sa mohol vyvinúť zo spoločného predka týchto línií.Predok zB. napusodštiepený od spoločného predka štyroch poddruhov B. oleracea, s nedávnym tokom génov doB. napus~ pred 108 – 898 rokmi.B. napusSubgenóm C má zložitejší pôvod ako subgenóm A.V oboch subgenómoch sa vyvinulo silné úzke hrdloB. napusevolúcie.Zima a polozimaB. napusekotypy sa pred ~ 60 rokmi rozchádzali, zatiaľ čo zima a jarB. napussa rozchádzali pred ~ 416 rokmi a olejnaté a neolejnaté semenáB. napussa rozchádzali pred ~ 277 rokmi.
Obr. 2 Štruktúra populácie 588 druhov B. napus a 199 druhov B. rapa.
Obr. 3 Štruktúra populácie 588 prírastkov B. napus a 119 prírastkov B. oleracea
Selekčné signály a celogenómové asociačné štúdie.
Počas prvého štádia zlepšenia (FSI) sa v subgenóme C B. napus stratilo viac genetickej diverzity ako v subgenóme A.Počas FSI sa vyskytla menšia genetická diferenciácia ako počas druhej fázy zlepšenia (SSI).Gény v selekčných signálnych oblastiach SSI boli obohatené o toleranciu stresu, vývoj a metabolické dráhy.Identifikovalo sa 60 lokusov významne spojených s 10 cieľovými znakmi, vrátane 5 súvisiacich s výnosom semien, 3 s dĺžkou silique, 4 s obsahom oleja a 48 s kvalitou semena.
Obr. 4 Skenovanie celého genómu a anotácie vybraných oblastí počas SSI B. napus
Analýza transkriptómu
Údaje RNAseq z 11 tkanív z kultivaru s vysokým obsahom oleja a kultivaru s dvojitým nízkym obsahom a kultivarom s nízkym obsahom oleja a kultivarom s dvojitým vysokým obsahom identifikovaných génov súvisiacich s procesom biosyntézy glukozinolátov boli výrazne nadmerne zastúpené.
Obr. 5 Prehľad regulácie doby kvitnutia pri výbere zlepšenia ekotypu B. napus
Diskusia
Táto štúdia poskytla cenný zdroj na pochopenie pôvodu a histórie zlepšovaniaB. napusa uľahčí rozbor genetických základov dôležitých agronomických komplexných znakov.Významné SNP spojené s priaznivými variantmi, selekčnými signálmi a kandidátskymi génmi budú v budúcnosti do značnej miery prispievať, najmä k zlepšeniu výnosu, kvality semien, obsahu oleja a adaptability tejto nedávnej alopolyploidnej plodiny a jej príbuzných.
Odkaz
Resekvenovanie celého genómu odhaľuje pôvod Brassica napus a genetické lokusy podieľajúce sa na jeho zlepšení[J].Prírodné komunikácie, 2019, 10(1).
Novinky a najvýznamnejšie udalosti sa zameriava na zdieľanie najnovších úspešných prípadov s Biomarker Technologies, zachytávanie nových vedeckých úspechov, ako aj významných techník použitých počas štúdie.
Čas odoslania: Jan-05-2022