ГВАС
Название: Полногеномное ресеквенирование выявило происхождение Brassica napus и генетические локусы, участвующие в его улучшении
Журнал: Природные коммуникации
НГС |ВГС |Повторное секвенирование |ГВАС |Транскриптом |РНКсек |Брассика napus |Эволюция |Одомашнивание
В этом исследовании компания Biomarker Technologies предоставила услуги по секвенированию NGS, а также техническую поддержку в биоинформатическом анализе данных секвенирования.
Фон
Брассика напус(рапс) является важной масличной культурой и прекрасной моделью для изучения процессов полиплоидного видообразования, эволюции и селекции.Однако до сих пор неизвестно, были ли дикие виды или одомашненные доноры родительскими прародителями, а также гены, которые способствовали одомашниванию и улучшению рапса.
Материалы и методы
Материалы:588Б. напусВ этом исследовании были задействованы образцы, в том числе 466 из Азии, 102 из Европы, 13 из Северной Америки и 7 из Австралии.На основании данных о привычках роста эти материалы были разделены на три экотипа;яровой (86 образцов), озимой (74 образца) и полуозимой (428 образцов).
Последовательность действий:В среднем ок.5× (в диапазоне от 3,37× до 7,71×)
Платформа секвенирования:Иллюмина Хайсек 4000
Производство данных:4,03 Тб чистых данных
Звонок из SNP:БВА + ГАТК.Было получено 5 294 158 SNP и 1 307 151 InDel.
Полученные результаты
Происхождение B. napus
Б. напусСубгеном произошел от предка европейской репы.Событие потока генов от европейской репы доБ. напуs Субгеном возник ~106–1170 лет назад.Б. напусСубгеном C мог произойти от общего предка этих линий.ПредокБ. напусотделился от общего предка четырех подвидов B. oleracea, с недавним потоком генов вБ. напус~108–898 лет назад.Б. напусСубгеном C имеет более сложное происхождение, чем субгеном A.Сильное узкое место возникло в обоих двух субгеномах во времяБ. напусэволюция.Зимние и полузимние.Б. напусэкотипы разошлись ~60 лет назад, тогда как зимний и весеннийБ. напусразошлись ~416 лет назад, а масличные и немасличныеБ. напусразошлись ~277 лет назад.
Рис. 2. Популяционная структура 588 образцов B. napus и 199 образцов B.rapa.
Рис. 3. Популяционная структура 588 образцов B. napus и 119 образцов B. oleracea.
Сигналы отбора и общегеномные исследования ассоциаций.
На первом этапе улучшения (FSI) в субгеноме C B. napus было потеряно больше генетического разнообразия, чем в субгеноме A.Во время FSI произошло меньше генетической дифференциации, чем во время второй стадии улучшения (SSI).Гены в сигнальных областях селекции SSI были обогащены путями стрессоустойчивости, развития и метаболизма.Было идентифицировано 60 локусов, достоверно связанных с 10 целевыми признаками, в том числе 5 - с урожайностью семян, 3 - с длиной чешуи, 4 - с содержанием масла и 48 - с качеством семян.
Рис. 4. Полногеномное сканирование и аннотации выбранных регионов во время SSI B. napus.
Транскриптомный анализ
Данные RNAseq 11 тканей из сортов с высоким содержанием масла и двойным низким содержанием масла, а также сортов с низким содержанием масла и двойным высоким содержанием, идентифицированные гены, связанные с процессом биосинтеза глюкозинолата, были значительно перепредставлены.
Рис. 5. Обзор регуляции времени цветения при выборе улучшения экотипа B. napus.
Обсуждение
Это исследование предоставило ценный ресурс для понимания происхождения и истории совершенствованияБ. напуси будет способствовать раскрытию генетических основ важных агрономических комплексных признаков.Значимые SNP, связанные с благоприятными вариантами, сигналами отбора и генами-кандидатами, будут в значительной степени способствовать в будущем, особенно в улучшении урожайности, качества семян, содержания масла и адаптивности этой новой аллополиплоидной культуры и ее родственников.
Ссылка
Полногеномное повторное секвенирование выявляет происхождение Brassica napus и генетические локусы, участвующие в его улучшении [J].Природные коммуникации, 2019, 10(1).
Новости и основные моменты цель – поделиться последними успешными случаями с Biomarker Technologies, фиксируя новые научные достижения, а также выдающиеся методы, примененные в ходе исследования.
Время публикации: 05 января 2022 г.