GWAS
Nosaukums: Visa genoma atkārtota sekvencēšana atklāj Brassica napus izcelsmi un ģenētiskos lokus, kas iesaistīti tā uzlabošanā
Žurnāls: Dabas sakari
NGS |WGS |Atkārtota secība |GWAS |Transkripts |RNAseq |Brassica napus |Evolūcija |Pieradināšana
Šajā pētījumā Biomarker Technologies sniedza pakalpojumus par NGS sekvencēšanu, kā arī tehnisko atbalstu sekvencēšanas datu bioinformātikas analīzei.
Fons
Brassica napus(rapsis) ir svarīga eļļas augu kultūra un lielisks modelis poliploīdu veidošanās, evolūcijas un selekcijas procesu izpētei.Tomēr joprojām nav zināms, vai savvaļas sugas vai pieradinātie donori bija vecāku priekšteči un gēni, kas veicināja rapša sēklu pieradināšanu un uzlabošanos.
materiāli un metodes
Materiāli:588B. napusŠajā pētījumā tika iesaistīti dalībnieki, tostarp 466 no Āzijas, 102 no Eiropas, 13 no Ziemeļamerikas un 7 no Austrālijas.Pamatojoties uz augšanas paradumu ierakstiem, šie materiāli tika iedalīti trīs ekotipos;pavasaris (86 pievienošanās), ziema (74 pievienošanās) un pusziema (428 pievienošanās).
Secība:Vidēji apm.5× (no 3,37× līdz 7,71×)
Sekvences platforma:Illumina Hiseq 4000
Datu veidošana:4,03 Tb tīri dati
SNP zvans:BWA + GATK.Tika iegūti 5 294 158 SNP un 1 307 151 InDels.
Rezultāti
B. napus izcelsme
B. napusApakšgenoms attīstījās no Eiropas rāceņa priekšteča.Gēnu plūsmas notikums no Eiropas rāceņiem uzB. napus Subgenoms radās pirms ~ 106–1170 gadiem.B. napusC apakšgenoms varētu būt attīstījies no šo līniju kopīgā priekšteča.Sencis noB. napusatšķēlās no četru B. oleracea apakšsugu kopīgā priekšteča ar neseno gēnu ieplūdiB. napus~ pirms 108–898 gadiem.B. napusC apakšgenomam ir sarežģītāka izcelsme nekā A apakšgenomam.Abos divos apakšgenomos laikā izveidojās spēcīgs sašaurinājumsB. napusevolūcija.Ziema un pusziemaB. napusekotipi atšķīrās pirms ~60 gadiem, savukārt ziema un pavasarisB. napusatšķīrās pirms ~416 gadiem, un eļļas augu un neeļļas augu sēklasB. napusšķīrās pirms ~277 gadiem.
2. att. 588 B. napus un 199 B. rapa pievienošanās populācijas struktūra.
3. att. Populācijas struktūra 588 B. napus un 119 B. oleracea.
Atlases signāli un genoma mēroga asociācijas pētījumi.
Pirmajā uzlabošanas posmā (FSI) B. napus C apakšgenomā tika zaudēta lielāka ģenētiskā daudzveidība nekā A apakšgenomā.FSI laikā notika mazāka ģenētiskā diferenciācija nekā otrajā uzlabošanas posmā (SSI).Gēni SSI atlases signālu reģionos tika bagātināti ar stresa toleranci, attīstību un vielmaiņas ceļiem.Tika identificēti 60 loki, kas būtiski saistīti ar 10 mērķa pazīmēm, tostarp 5 saistīti ar sēklu ražu, 3 ar sēklu garumu, 4 ar eļļas saturu un 48 ar sēklu kvalitāti.
4. att. Genoma mēroga skenēšana un atlasīto reģionu anotācijas B. napus SSI laikā
Transkripta analīze
RNAseq dati par 11 audiem no šķirnes ar augstu eļļas saturu un divreiz zemu saturu un ar zemu eļļas saturu un divreiz augstu šķirņu identificētiem gēniem, kas saistīti ar glikozinolāta biosintēzes procesu, bija ievērojami pārspīlēti.
5. att. Ziedēšanas laika regulēšanas pārskats B. napus ekotipa uzlabošanas izvēlē.
Diskusija
Šis pētījums sniedza vērtīgu resursu, lai izprastu izcelsmi un uzlabošanas vēsturiB. napusun atvieglos svarīgu agronomiski sarežģītu īpašību ģenētisko pamatu sadalīšanu.Nozīmīgie SNP, kas saistīti ar labvēlīgiem variantiem, selekcijas signāliem un kandidātgēniem, nākotnē lielā mērā veicinās, jo īpaši uzlabojot šīs nesenās allopoliploīdās kultūras un tās radinieku ražu, sēklu kvalitāti, eļļas saturu un pielāgošanās spēju.
Atsauce
Visa genoma atkārtota sekvencēšana atklāj Brassica napus izcelsmi un tās uzlabošanā iesaistītos ģenētiskos lokus [J].Dabas sakari, 2019, 10 (1).
Jaunumi un svarīgākie notikumi mērķis ir dalīties ar jaunākajiem veiksmīgajiem gadījumiem ar Biomarker Technologies, tverot jaunus zinātnes sasniegumus, kā arī ievērojamas metodes, kas izmantotas pētījuma laikā.
Izlikšanas laiks: Jan-05-2022