GWAS
Naslov: Resekvenciranje cijelog genoma otkriva podrijetlo Brassica napus i genetske lokuse uključene u njegovo poboljšanje
Časopis: Nature Communications
NGS |WGS |Ponovno sekvenciranje |GWAS |Transkriptom |RNAseq |Brassica napus |Evolucija |pripitomljavanje
U ovoj studiji, Biomarker Technologies pružio je usluge NGS sekvenciranja, kao i tehničku podršku za bioinformatičku analizu podataka sekvenciranja.
Pozadina
Brassica napus(uljna repica) važna je uljarica i izvrstan model za istraživanje procesa poliploidne specijacije, evolucije i selekcije.Međutim, još uvijek nije poznato jesu li divlje vrste ili udomaćeni donori bili roditeljski preci i geni koji su pridonijeli pripitomljavanju i poboljšanju uljane repice.
Materijali i metode
Materijali:588B. napuspristupi su bili uključeni u ovu studiju, uključujući 466 iz Azije, 102 iz Europe, 13 iz Sjeverne Amerike i 7 iz Australije.Na temelju podataka o navikama rasta, ti su materijali podijeljeni u tri ekotipa;proljetni (86 pristupa), zimski (74 pristupa) i poluzimski (428 pristupa).
Redoslijed:U prosjeku cca.5× (u rasponu od 3,37× do 7,71×)
Platforma za sekvenciranje:Illumina Hiseq 4000
Proizvodnja podataka:4,03 Tb čisti podaci
SNP poziv:BWA + GATK.Dobiveno je 5,294,158 SNP i 1,307,151 InDel.
Rezultati
Podrijetlo B. napus
B. napusSubgenom se razvio iz pretka europske repe.Događaj protoka gena od europske repe doB. napus Subgenom se pojavio prije ~106–1170 godina.B. napusC subgenom je možda evoluirao od zajedničkog pretka ovih linija.Predak odB. napusodvojen od zajedničkog pretka četiri podvrste B. oleracea, s nedavnim protokom gena uB. napusPrije ~108–898 godina.B. napusPodgenom C ima složenije podrijetlo od podgenoma A.Snažno usko grlo razvilo se u oba dva subgenoma tijekomB. napusevolucija.Zimski i poluzimskiB. napusekotipovi su se razišli prije ~60 godina, dok su zimski i proljetniB. napusdivergirali prije ~416 godina, i uljarica i neuljanicaB. napusrazišli prije ~277 godina.
Slika 2. Struktura populacije 588 primjeraka B. napus i 199 primjeraka B. rapa.
Slika 3. Struktura populacije 588 primjeraka B. napus i 119 primjeraka B. oleracea
Signali selekcije i studije povezanosti na cijelom genomu.
Tijekom prve faze poboljšanja (FSI), više genetske raznolikosti izgubljeno je u podgenomu C B. napus nego u podgenomu A.Manje genetske diferencijacije dogodilo se tijekom FSI nego tijekom druge faze poboljšanja (SSI).Geni u signalnim regijama SSI selekcije obogaćeni su tolerancijom na stres, razvojem i metaboličkim putovima.Identificirano je 60 lokusa značajno povezanih s 10 ciljanih svojstava, uključujući 5 povezanih s prinosom sjemena, 3 s duljinom silika, 4 s sadržajem ulja i 48 s kvalitetom sjemena.
Slika 4. Skeniranje cijelog genoma i bilješke odabranih regija tijekom SSI-ja B. napus
Analiza transkriptoma
RNAseq podaci za 11 tkiva iz kultivara s visokim sadržajem ulja i dvostruko niskim i kultivara s niskim sadržajem ulja i dvostruko visokim identificirani geni koji se odnose na proces biosinteze glukozinolata bili su značajno nadzastupljeni.
Slika 5. Pregled regulacije vremena cvjetanja pri odabiru poboljšanja ekotipa B. napus
Rasprava
Ova je studija pružila vrijedan izvor za razumijevanje podrijetla i povijesti poboljšanjaB. napuste će olakšati disekciju genetskih osnova važnih agronomskih složenih svojstava.Značajni SNP-ovi povezani s povoljnim varijantama, selekcijskim signalima i kandidatskim genima uvelike će doprinijeti u budućnosti, posebno u poboljšanju prinosa, kvalitete sjemena, sadržaja ulja i prilagodljivosti ovog nedavnog alopoliploidnog usjeva i njegovih srodnika.
Referenca
Resekvenciranje cijelog genoma otkriva podrijetlo Brassica napus i genetske lokuse uključene u njegovo poboljšanje[J].Nature Communications, 2019, 10(1).
Vijesti i istaknuto ima za cilj podijeliti najnovije uspješne slučajeve s Biomarker Technologies, bilježeći nova znanstvena dostignuća kao i istaknute tehnike primijenjene tijekom studije.
Vrijeme objave: 5. siječnja 2022