GWAS
Назва: Ресеквенування повного генома розкриває походження Brassica napus і генетичні локуси, що беруть участь у його вдосконаленні
журнал: Комунікації природи
NGS |WGS |Переупорядкування |GWAS |Транскриптом |RNAseq |Brassica napus |Еволюція |одомашнення
У цьому дослідженні компанія Biomarker Technologies надала послуги з секвенування NGS, а також технічну підтримку з біоінформаційного аналізу даних секвенування.
Фон
Brassica napus(ріпак) є важливою олійною культурою та чудовою моделлю для дослідження процесів поліплоїдного видоутворення, еволюції та селекції.Однак досі невідомо, чи були дикі види чи одомашнені донори батьківськими предками та гени, які сприяли одомашнюванню та покращенню ріпаку.
Матеріали та методи
матеріали:588B. напусзразки були залучені до цього дослідження, включаючи 466 з Азії, 102 з Європи, 13 з Північної Америки та 7 з Австралії.На основі записів про звичку росту ці матеріали були розділені на три екотипи;ярі (86 екз.), озимі (74 екз.) та напівозимі (428 екз.).
Послідовність:У середньому бл.5× (від 3,37× до 7,71×)
Платформа секвенування:Illumina Hiseq 4000
Виробництво даних:4,03 Тб чистих даних
Виклик SNP:BWA + GATK.Було отримано 5 294 158 SNP і 1 307 151 InDels.
Результати
Походження B. napus
B. напусСубгеном розвинувся від предка європейської ріпи.Подія потоку генів від європейської ріпи доБ. напуs Субгеном виник ~106–1170 років тому.B. напусСубгеном C міг розвинутися від спільного предка цих ліній.Предок оB. напусвідокремився від спільного предка чотирьох підвидів B. oleracea, з недавнім потоком генів уB. напус~108–898 років тому.B. напусСубгеном C має більш складне походження, ніж субгеном A.Протягом обох двох субгеномів утворилося сильне вузьке місцеB. напусеволюція.Зимовий і напівзимовийB. напусекотипи розійшлися ~60 років тому, тоді як зимовий і веснянийB. напусрозділилися ~416 років тому, і олійні та неолійні культуриB. напусрозійшлися ~277 років тому.
Рис. 2 Структура популяції 588 зразків B. napus і 199 зразків B. rapa.
Рис. 3 Структура популяції 588 зразків B. napus і 119 зразків B. oleracea
Сигнали відбору та загальногеномні асоціаційні дослідження.
Під час першої стадії вдосконалення (FSI) у субгеномі C B. napus було втрачено більше генетичного різноманіття, ніж у субгеномі A.Менше генетичної диференціації відбулося під час FSI, ніж під час другої стадії покращення (SSI).Гени в областях сигналу відбору SSI були збагачені стресостійкістю, розвитком і метаболічними шляхами.Було ідентифіковано 60 локусів, значно пов’язаних з 10 цільовими ознаками, у тому числі 5 пов’язаних з урожаєм насіння, 3 – з довжиною кремнезему, 4 – з вмістом олії та 48 – з якістю насіння.
Рис. 4 Сканування всього генома та анотації вибраних регіонів під час SSI B. napus
Транскриптомний аналіз
Дані RNAseq 11 тканин із сорту з високим вмістом олії та подвійним низьким вмістом олії та сорту з низьким вмістом олії та подвійним високим вмістом олії ідентифікували гени, пов’язані з процесом біосинтезу глюкозинолатів, були значно перепредставлені.
Рис. 5 Огляд регуляції часу цвітіння при виборі покращення екотипу B. napus
Обговорення
Це дослідження дало цінний ресурс для розуміння походження та історії вдосконаленняB. напусі сприятиме аналізу генетичних основ важливих ознак агрономічного комплексу.Значні SNP, пов’язані зі сприятливими варіантами, сигналами відбору та генами-кандидатами, значною мірою сприятимуть у майбутньому, особливо у покращенні врожайності, якості насіння, вмісту олії та адаптивності цієї недавньої алополіплоїдної культури та її родичів.
довідка
Ресеквенування повного генома виявляє походження Brassica napus і генетичні локуси, залучені до його вдосконалення [J].Комунікації природи, 2019, 10(1).
Новини та основні моменти спрямований на обмін останніми успішними випадками з Biomarker Technologies, фіксацію нових наукових досягнень, а також видатних методів, застосованих під час дослідження.
Час публікації: 05 січня 2022 р