GWAS
Títol: La reseqüenciació de tot el genoma revela l'origen de Brassica napus i els loci genètics implicats en la seva millora
Revista: Comunicacions de la natura
NGS |WGS |Reseqüenciació |GWAS |Transcriptoma |RNAseq |Brassica napus |Evolució |Domesticació
En aquest estudi, Biomarker Technologies va oferir serveis sobre seqüenciació NGS, així com suport tècnic en anàlisi bioinformàtica de dades de seqüenciació.
Fons
Brassica napus(colza) és un important cultiu de llavors oleaginoses i un excel·lent model per investigar processos d'especiació, evolució i selecció poliploides.Tanmateix, encara es desconeix si les espècies salvatges o els donants domesticats van ser progenitors parentals i els gens que van contribuir a la domesticació i la millora de la colza.
Materials i mètodes
Materials:588B. napusEn aquest estudi hi van participar adhesions, incloses 466 d'Àsia, 102 d'Europa, 13 d'Amèrica del Nord i 7 d'Austràlia.A partir dels registres d'hàbits de creixement, aquests materials es van dividir en tres ecotips;primavera (86 entrades), hivern (74 entrades) i semihivern (428 entrades).
Seqüenciació:Mitjana aprox.5× (entre 3,37× i 7,71×)
Plataforma de seqüenciació:Illumina Hiseq 4000
Producció de dades:4,03 Tb de dades netes
Trucada SNP:BWA + GATK.Es van obtenir 5.294.158 SNP i 1.307.151 InDels.
Resultats
Origen de B. napus
B. napusUn subgenoma va evolucionar a partir de l'ancestre del nap europeu.Un esdeveniment de flux genètic des del nap europeu fins alB. napus Fa uns 106–1170 anys es va produir un subgenoma.B. napusEl subgenoma C podria haver evolucionat a partir de l'ancestre comú d'aquests llinatges.L'avantpassat deB. napusseparat de l'ancestre comú de quatre subespècies de B. oleracea, amb un flux de gens recentB. napusFa ~108–898 anys.B. napusEl subgenoma C té un origen més complex que el subgenoma A.Un fort coll d'ampolla es va desenvolupar en els dos subgenomes durantB. napusevolució.L'hivern i el semihivernB. napusels ecotips van divergir fa uns 60 anys, mentre que l'hivern i la primaveraB. napusva divergir fa uns 416 anys, i llavors oleaginoses i no oleaginosesB. napusva divergir fa uns 277 anys.
Fig. 2 Estructura de la població de 588 accessions de B. napus i 199 accessions de B. rapa.
Fig. 3 Estructura de la població de 588 accessions de B. napus i 119 d'accessions de B. oleracea
Senyals de selecció i estudis d'associació a tot el genoma.
Durant la primera etapa de millora (FSI), es va perdre més diversitat genètica al subgenoma C de B. napus que al subgenoma A.Es va produir menys diferenciació genètica durant la FSI que durant la segona etapa de millora (SSI).Els gens de les regions del senyal de selecció SSI es van enriquir en la tolerància a l'estrès, el desenvolupament i les vies metabòliques.Es van identificar 60 loci significativament associats amb 10 trets objectiu, inclosos 5 relacionats amb el rendiment de llavors, 3 amb la longitud de la sílice, 4 amb el contingut d'oli i 48 amb la qualitat de les llavors.
Fig. 4 Escaneig de tot el genoma i anotacions de regions seleccionades durant l'SSI de B. napus
Anàlisi del transcriptoma
Les dades d'RNAseq d'11 teixits d'un conreu d'alt contingut en oli i doble-baix i d'un conreu de baix contingut d'oli i doble-alt identificats gens relacionats amb el procés biosintètic de glucosinolats estaven significativament sobrerepresentats.
Fig. 5 Visió general de la regulació del temps de floració sota la selecció de la millora de l'ecotip de B. napus
Discussió
Aquest estudi va proporcionar un recurs valuós per entendre l'origen i la història de milloraB. napusi facilitarà la dissecció de les bases genètiques d'importants trets complexos agronòmics.Els SNP significatius associats a variants favorables, senyals de selecció i gens candidats contribuiran en gran mesura en el futur, especialment a millorar el rendiment, la qualitat de les llavors, el contingut d'oli i l'adaptabilitat d'aquest recent cultiu alopoliploide i els seus parents.
Referència
La reseqüenciació del genoma sencer revela l'origen de Brassica napus i els loci genètics implicats en la seva millora [J].Comunicacions de la natura, 2019, 10(1).
Notícies i més destacats té com a objectiu compartir els últims casos d'èxit amb Biomarker Technologies, capturant nous èxits científics així com tècniques destacades aplicades durant l'estudi.
Hora de publicació: 05-gen-2022