GWAS
Título: A resecuenciación do xenoma completo revela a orixe de Brassica napus e os loci xenéticos implicados na súa mellora
Xornal: Comunicacións da natureza
NGS |WGS |Resecuenciación |GWAS |Transcriptoma |RNAseq |Brassica napus |Evolución |Domesticación
Neste estudo, Biomarker Technologies proporcionou servizos sobre secuenciación de NGS, así como soporte técnico sobre análise bioinformática sobre datos de secuenciación.
Fondo
Brassica napus(colza) é un importante cultivo de oleaginosas e un excelente modelo para investigar procesos de especiación, evolución e selección poliploides.Non obstante, aínda non se sabe se as especies silvestres ou os doadores domesticados foron proxenitores dos pais e os xenes que contribuíron á domesticación e mellora da colza.
Materiais e métodos
Materiais:588B. napusNeste estudo participaron adhesións, incluíndo 466 de Asia, 102 de Europa, 13 de América do Norte e 7 de Australia.A partir dos rexistros de hábitos de crecemento, estes materiais dividíronse en tres ecotipos;primavera (86 adhesións), inverno (74 adhesións) e semiinverno (428 adhesións).
Secuenciación:Promedio aprox.5× (desde 3,37× ata 7,71×)
Plataforma de secuenciación:Illumina Hiseq 4000
Produción de datos:4,03 Tb de datos limpos
Chamada SNP:BWA + GATK.Obtivéronse 5.294.158 SNP e 1.307.151 InDels.
Resultados
Orixe de B. napus
B. napusUn subxenoma evolucionou a partir do antepasado do nabo europeo.Un evento de fluxo xenético desde o nabo europeo ata oB. napus Un subxenoma ocorreu hai entre 106 e 1170 anos.B. napusO subxenoma C podería ter evolucionado a partir do antepasado común destas liñaxes.O antepasado deB. napusseparado do antepasado común de catro subespecies de B. oleracea, cun fluxo xenético recenteB. napusHai ~108–898 anos.B. napusO subxenoma C ten unha orixe máis complexa que o subxenoma A.Un forte pescozo de botella desenvolveuse nos dous subxenomas duranteB. napusevolución.O inverno e o semiinvernoB. napusos ecotipos diverxeron hai 60 anos, mentres que o inverno e a primaveraB. napusdiverxiron hai ~416 anos, e sementes oleaxinosas e non oleaginosasB. napusdiverxeu hai ~277 anos.
Figura 2 Estrutura da poboación de 588 accesos de B. napus e 199 de accesos de B. rapa.
Figura 3 Estrutura da poboación de 588 accesos de B. napus e 119 de accesos de B. oleracea
Sinais de selección e estudos de asociación de todo o xenoma.
Durante a primeira etapa de mellora (FSI), perdeuse máis diversidade xenética no subxenoma C de B. napus que no subxenoma A.Durante o FSI produciuse menos diferenciación xenética que durante a segunda etapa de mellora (SSI).Os xenes das rexións sinal de selección de SSI enriquecéronse en tolerancia ao estrés, desenvolvemento e vías metabólicas.Identificáronse 60 loci significativamente asociados con 10 trazos obxectivo, incluíndo 5 relacionados co rendemento da semente, 3 coa lonxitude de silique, 4 co contido de aceite e 48 coa calidade das sementes.
Fig. 4 Exploración de todo o xenoma e anotacións de rexións seleccionadas durante o SSI de B. napus
Análise do transcriptoma
Os datos de RNAseq de 11 tecidos dun cultivar de alto contido en aceite e dobre-baixo e un cultivar de baixo contido de aceite e dobre-alto identificaron xenes relacionados co proceso biosintético de glucosinolatos estaban significativamente sobrerrepresentados.
Fig. 5 Visión xeral da regulación do tempo de floración baixo a selección da mellora do ecotipo de B. napus
Discusión
Este estudo proporcionou un recurso valioso para comprender a orixe e a historia de melloraB. napuse facilitará a disección das bases xenéticas de importantes trazos complexos agronómicos.Os significativos SNP asociados con variantes favorables, sinais de selección e xenes candidatos contribuirán en gran medida no futuro, especialmente na mellora do rendemento, a calidade das sementes, o contido de aceite e a adaptabilidade deste cultivo alopoliploide recente e os seus parentes.
Referencia
A resecuenciación do xenoma completo revela a orixe de Brassica napus e os loci xenéticos implicados na súa mellora [J].Comunicacións da natureza, 2019, 10(1).
Novidades e Destacados ten como obxectivo compartir os últimos casos exitosos con Biomarker Technologies, capturando novos logros científicos, así como técnicas destacadas aplicadas durante o estudo.
Hora de publicación: 05-xan-2022