GWAS
Název: Resekvenování celého genomu odhaluje původ Brassica napus a genetická lokusy podílející se na jeho zlepšení
Časopis: Příroda komunikace
NGS |WGS |Opětovné řazení |GWAS |Přepis |RNAseq |Brassica napus |Evoluce |Domestikace
V této studii společnost Biomarker Technologies poskytla služby týkající se sekvenování NGS a také technickou podporu při bioinformatické analýze sekvenačních dat.
Pozadí
Brassica napus(řepka) je důležitou olejnou plodinou a vynikajícím modelem pro zkoumání procesů polyploidní speciace, evoluce a selekce.Stále však není známo, zda divoké druhy nebo domestikovaní dárci byli rodičovskými progenitory a geny, které přispěly k domestikaci a zlepšení řepky.
Materiály a metody
Materiály:588B. napusDo této studie bylo zapojeno 466 členů z Asie, 102 z Evropy, 13 ze Severní Ameriky a 7 z Austrálie.Na základě záznamů o návyku růstu byly tyto materiály rozděleny do tří ekotypů;jarní (86 přistoupení), zimní (74 přistoupení) a polozimní (428 přistoupení).
Sekvenční řazení:Průměrně cca.5× (v rozsahu od 3,37× do 7,71×)
Sekvenční platforma:Illumina Hiseq 4000
Produkce dat:4,03 TB čistých dat
Volání SNP:BWA + GATK.Bylo získáno 5 294 158 SNP a 1 307 151 InDels.
Výsledek
Původ B. napus
B. napusSubgenom se vyvinul z předchůdce evropského tuřínu.Událost toku genů z tuřínu evropského doB. napus Subgenom se vyskytl před ~106–1170 lety.B. napusSubgenom C se mohl vyvinout ze společného předka těchto linií.Předek zB. napusodštěpený od společného předka čtyř poddruhů B. oleracea, s nedávným tokem genů doB. napus~ před 108–898 lety.B. napusSubgenom C má složitější původ než subgenom A.Během dvou subgenomů se vyvinulo silné úzké hrdloB. napusvývoj.Zima a polozimaB. napusekotypy se rozcházely před ~ 60 lety, zatímco zima a jaroB. napusse rozcházely před ~ 416 lety a olejnatá a neolejná semenaB. napusse rozcházely před ~277 lety.
Obr. 2 Struktura populace 588 přírůstků B. napus a 199 přírůstků B. rapa.
Obr. 3 Struktura populace 588 přírůstků B. napus a 119 přírůstků B. oleracea
Selekční signály a celogenomové asociační studie.
Během prvního stupně zlepšení (FSI) došlo ke ztrátě větší genetické diverzity v subgenomu C B. napus než v subgenomu A.Během FSI došlo k menší genetické diferenciaci než během druhé fáze zlepšení (SSI).Geny v oblastech selekčního signálu SSI byly obohaceny o toleranci stresu, vývoj a metabolické dráhy.Bylo identifikováno 60 lokusů významně spojených s 10 cílovými znaky, včetně 5 souvisejících s výnosem semen, 3 s délkou silique, 4 s obsahem oleje a 48 s kvalitou semen.
Obr. 4 Skenování celého genomu a anotace vybraných oblastí během SSI B. napus
Analýza transkriptomu
Data RNAseq 11 tkání z kultivaru s vysokým obsahem oleje a kultivaru s dvojitým nízkým obsahem a kultivaru s nízkým obsahem oleje a kultivaru s dvojitým vysokým obsahem identifikovaných genů souvisejících s procesem biosyntézy glukosinolátů byly významně nadměrně zastoupeny.
Obr. 5 Přehled regulace doby květu při výběru zlepšení ekotypu B. napus
Diskuse
Tato studie poskytla cenný zdroj pro pochopení původu a historie zlepšeníB. napusa usnadní rozbor genetických základů důležitých agronomických komplexních znaků.Významné SNP spojené s příznivými variantami, selekčními signály a kandidátními geny budou v budoucnu do značné míry přispívat, zejména ke zlepšení výnosu, kvality semen, obsahu oleje a adaptability této nedávné allopolyploidní plodiny a jejích příbuzných.
Odkaz
Resekvenování celého genomu odhaluje původ Brassica napus a genetická lokusy podílející se na jeho zlepšení[J].Příroda komunikace, 2019, 10(1).
Novinky a hlavní události si klade za cíl sdílet nejnovější úspěšné případy s Biomarker Technologies, zachycovat nové vědecké úspěchy i prominentní techniky použité během studie.
Čas odeslání: leden-05-2022