GWAS
Pavadinimas: Viso genomo naujos sekos nustatymas atskleidžia Brassica napus kilmę ir genetinius lokusus, susijusius su jo gerinimu
Žurnalas: Gamtos komunikacijos
NGS |WGS |Pakartotinis sekos nustatymas |GWAS |Nuorašas |RNAseq |Brassica napus |Evoliucija |Prijaukinimas
Šiame tyrime „Biomarker Technologies“ teikė NGS sekos nustatymo paslaugas, taip pat techninę pagalbą sekos duomenų bioinformatikos analizei.
Fonas
Brassica napus(rapsai) yra svarbus aliejinių kultūrų augalas ir puikus modelis tiriant poliploidų susidarymo, evoliucijos ir atrankos procesus.Tačiau vis dar nežinoma, ar laukinės rūšys ar prijaukinti donorai buvo tėvų pirmuonys, o genai, prisidėję prie rapsų prijaukinimo ir gerinimo.
medžiagos ir metodai
Medžiagos:588B. napusŠiame tyrime dalyvavo stojantys asmenys, įskaitant 466 iš Azijos, 102 iš Europos, 13 iš Šiaurės Amerikos ir 7 iš Australijos.Remiantis augimo įpročių įrašais, šios medžiagos buvo suskirstytos į tris ekotipus;pavasarį (86 prisijungimai), žiemą (74 prisijungimai) ir pusiau žiemą (428 prisijungimai).
Seka:Vidutiniškai apytiksliai.5× (svyruoja nuo 3,37× iki 7,71×)
Sekos nustatymo platforma:„Illumina Hiseq 4000“.
Duomenų gamyba:4,03 Tb švarūs duomenys
SNP skambutis:BWA + GATK.Buvo gauti 5 294 158 SNP ir 1 307 151 InDels.
Rezultatai
B. napus kilmė
B. napusSubgenomas išsivystė iš europinės ropės protėvio.Genų srauto įvykis nuo europinės ropės ikiB. napus Subgenomas atsirado ~ 106–1170 metų.B. napusC subgenomas galėjo išsivystyti iš bendro šių linijų protėvio.Protėvis išB. napusatskilo nuo bendro keturių B. oleracea porūšių protėvio, į kurį neseniai įtekėjo genųB. napusPrieš ~108–898 metus.B. napusC subgenomas turi sudėtingesnę kilmę nei A subgenomas.Per šį laikotarpį abiejuose subgenomuose susidarė stipri kliūtisB. napusevoliucija.Žiema ir pusiau žiemaB. napusekotipai skyrėsi prieš ~60 metų, tuo tarpu žiema ir pavasarisB. napusskyrėsi prieš ~416 metų, o aliejiniai ir nealiejiniaiB. napusišsiskyrė prieš ~277 metus.
2 pav. 588 B. napus ir 199 B. rapa populiacijos struktūra.
3 pav. 588 B. napus ir 119 B. oleracea populiacijos struktūra
Atrankos signalai ir genomo masto asociacijos tyrimai.
Per pirmąjį tobulinimo etapą (FSI) B. napus C subgenome buvo prarasta daugiau genetinės įvairovės nei A subgenome.FSI metu įvyko mažiau genetinės diferenciacijos nei per antrąjį tobulinimo etapą (SSI).Genai SSI atrankos signalų regionuose buvo praturtinti atsparumu stresui, vystymuisi ir medžiagų apykaitos keliais.Buvo nustatyta 60 lokusų, reikšmingai susijusių su 10 tikslinių požymių, iš kurių 5 susiję su sėklų derliumi, 3 su silicio ilgiu, 4 su aliejaus kiekiu ir 48 su sėklų kokybe.
4 pav. Genomo mastu pasirinktų regionų nuskaitymas ir anotacijos B. napus SSI metu
Transkripto analizė
RNAseq duomenys apie 11 audinių iš didelio aliejaus kiekio ir dvigubai mažo kiekio veislių bei mažai aliejaus turinčios ir dvigubai didelės veislės, identifikuotų genų, susijusių su gliukozinolato biosintezės procesu, buvo žymiai per daug.
5 pav. Žydėjimo laiko reguliavimo apžvalga parenkant B. napus ekotipo pagerinimą
Diskusija
Šis tyrimas buvo vertingas šaltinis norint suprasti kilmę ir tobulinimo istorijąB. napusir palengvins svarbių agronominių kompleksinių požymių genetinių pagrindų išskyrimą.Reikšmingi SNP, susiję su palankiais variantais, atrankos signalais ir kandidatų genais, ateityje labai prisidės, ypač gerinant šios naujausios alopoliploidinės kultūros ir jo giminaičių derlių, sėklų kokybę, aliejaus kiekį ir prisitaikymą.
Nuoroda
Viso genomo naujos sekos nustatymas atskleidžia Brassica napus kilmę ir genetinius lokusus, susijusius su jo tobulėjimu [J].Gamtos komunikacijos, 2019, 10 (1).
Naujienos ir svarbiausi dalykai siekia pasidalyti naujausiais sėkmingais atvejais su „Biomarker Technologies“, užfiksuoti naujus mokslo laimėjimus ir svarbius tyrimo metu taikytus metodus.
Paskelbimo laikas: 2022-01-05