GWAS
Pamagat: Inihayag ng whole-genome resequencing ang pinagmulan ng Brassica napus at genetic loci na kasangkot sa pagpapabuti nito
Talaarawan: Komunikasyon sa Kalikasan
NGS |WGS |Resequencing |GWAS |Transcriptome |RNAseq |Brassica napus |Ebolusyon |Domestikasyon
Sa pag-aaral na ito, nagbigay ang Biomarker Technologies ng Mga Serbisyo sa pagkakasunud-sunod ng NGS, pati na rin ang teknikal na suporta sa pagsusuri ng bioinformatics sa data ng pagkakasunud-sunod.
Background
Brassica napus(rapeseed) ay isang mahalagang oilseed crop at isang mahusay na modelo para sa pagsisiyasat ng mga proseso ng polyploid speciation, ebolusyon at pagpili.Gayunpaman, kung ang mga wild species o domesticated na donor ay mga ninuno ng magulang at mga gene na nag-ambag sa domestication at pagpapabuti sa rapeseed ay hindi pa rin alam.
Mga materyales at pamamaraan
Mga materyales:588B. napusAng mga pag-access ay kasangkot sa pag-aaral na ito, kabilang ang 466 mula sa Asya, 102 mula sa Europa, 13 mula sa North America, at 7 mula sa Australia.Batay sa mga talaan ng ugali ng paglago, ang mga materyales na ito ay nahahati sa tatlong ecotypes;tagsibol (86 accessions), taglamig (74 accessions), at semi-winter (428 accessions).
Sequencing:Tinatayang tinatayang5× (mula sa 3.37× hanggang 7.71×)
Sequencing platform:Illumina Hiseq 4000
Produksyon ng data:4.03 Tb malinis na data
Pagtawag sa SNP:BWA + GATK.5,294,158 SNP at 1,307,151 InDels ang nakuha.
Mga resulta
Pinagmulan ng B. napus
B. napusAng isang subgenome ay nag-evolve mula sa ninuno ng European turnip.Isang kaganapan sa daloy ng gene mula sa European turnip hanggang saB. napus Isang subgenome ang naganap ~106–1170 taon na ang nakalilipas.B. napusMaaaring nag-evolve ang C subgenome mula sa karaniwang ninuno ng mga angkan na ito.Ang ninuno ngB. napusnahati mula sa karaniwang ninuno ng apat na B. oleracea subspecies, na may kamakailang daloy ng gene saB. napus~108–898 taon na ang nakalipas.B. napusAng C subgenome ay may mas kumplikadong pinagmulan kaysa sa A Subgenome.Isang malakas na bottleneck ang nabuo sa parehong dalawang subgenome noongB. napusebolusyon.Ang taglamig at semi-taglamigB. napusecotypes diverged ~60 taon na ang nakaraan, samantalang ang taglamig at tagsibolB. napusdiverged ~416 taon na ang nakaraan, at oilseed at non-oilseedB. napusdiverged ~277 taon na ang nakakaraan.
Fig. 2 Istraktura ng populasyon ng 588 B. napus accessions at 199 ng B. rapa accessions.
Fig. 3 Istruktura ng populasyon ng 588 B. napus accessions at 119 ng B. oleracea accessions
Mga signal ng pagpili at pag-aaral ng asosasyon sa buong Genome.
Sa unang yugto ng pagpapabuti (FSI), mas maraming genetic diversity ang nawala sa B. napus C subgenome kaysa sa A subgenome.Mas kaunting genetic differentiation ang naganap sa panahon ng FSI kaysa sa ikalawang yugto ng pagpapabuti (SSI).Ang mga gene sa mga rehiyon ng signal ng pagpili ng SSI ay pinayaman sa pagpapaubaya sa stress, pag-unlad at metabolic pathway.Natukoy ang 60 loci na makabuluhang nauugnay sa 10 target na katangian, kabilang ang 5 na nauugnay sa ani ng binhi, 3 sa haba ng silique, 4 sa nilalaman ng langis, at 48 sa kalidad ng binhi ay natukoy.
Fig. 4 Genome-wide scanning at mga anotasyon ng mga napiling rehiyon sa panahon ng SSI ng B. napus
Pagsusuri ng transcriptome
Ang data ng RNAseq ng 11 tissue mula sa isang high-oil-content at double-low cultivar at isang low-oil-content at double-high na cultivar na natukoy na mga gene na nauugnay sa glucosinolate biosynthetic na proseso ay labis na narepresentahan.
Fig. 5 Pangkalahatang-ideya ng regulasyon sa oras ng pamumulaklak sa ilalim ng pagpili ng pagpapabuti ng ecotype ng B. napus
Pagtalakay
Ang pag-aaral na ito ay nagbigay ng mahalagang mapagkukunan para sa pag-unawa sa pinagmulan at kasaysayan ng pagpapabuti ngB. napusat magpapadali sa paghihiwalay ng mga genetic na base ng mahahalagang agronomic complex na katangian.Ang mga makabuluhang SNP na nauugnay sa mga kanais-nais na variant, mga signal ng pagpili at mga gen ng kandidato ay higit na mag-aambag sa hinaharap, lalo na sa pagpapabuti ng ani, kalidad ng binhi, nilalaman ng langis, at kakayahang umangkop ng kamakailang allopolyploid crop na ito at mga kamag-anak nito.
Sanggunian
Inihayag ng whole-genome resequencing ang pinagmulan ng Brassica napus at genetic loci na kasangkot sa pagpapabuti nito[J].Komunikasyon sa Kalikasan, 2019, 10(1).
Mga Balita at Highlight naglalayong ibahagi ang pinakabagong matagumpay na mga kaso sa Biomarker Technologies, pagkuha ng mga nobelang siyentipikong tagumpay pati na rin ang mga kilalang pamamaraan na inilapat sa panahon ng pag-aaral.
Oras ng post: Ene-05-2022