Identificación exhaustiva de los nucleótidos de rasgos cuantitativos principales, interacción con el entorno y epistasis para el peso de 100 semillas en soja (Glycine max (L.) Merr.)
Autores: Wang, Li; Karikari, Benjamin; Zhang, Hu; Zhang, Chunting; Wang, Zili; Zhao, Tuanjie; Feng, Jianying
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Identificación exhaustiva de los nucleótidos de rasgos cuantitativos principales, interacción con el entorno y epistasis para el peso de 100 semillas en soja (Glycine max (L.) Merr.)
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Agronomía y Ciencia de los Cultivos
Palabras clave
Soja
Nucleótidos de rasgos cuantitativos
Análisis de asociación a nivel genómico
QEIs
QQIs
Genes candidatos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
El peso de cien semillas de soja (HSW) es un rasgo cuantitativo complejo afectado por múltiples genes y factores ambientales. Hasta la fecha, se han reportado un gran número de nucleótidos de rasgos cuantitativos (QTNs), pero hay menos información sobre las interacciones QTN-por-ambiente (QEIs) e interacciones QTN-QTN (QQIs) para el HSW de la soja. El mapeo sin QEIs y QQIs resulta en la omisión de algunos QTNs importantes que están significativamente relacionados con el HSW. Por lo tanto, el presente estudio realizó un análisis de asociación a nivel genómico para mapear los principales QTNs, QEIs y QQIs para el HSW en un panel con 573 líneas diversas de soja probadas en tres ambientes independientes (E1, E2 y E3) con fenotipo de valor lineal no sesgado medio y mejor (BLUP). En total, se detectaron 147 QTNs de efecto principal, 11 QEIs y 24 pares de QQIs en el fenotipo medio, y 138 QTNs de efecto principal, 13 QEIs y 27 pares de QQIs en el fenotipo BLUP. La variación fenotípica total explicada por los QTNs de efecto principal, QEIs y QQIs fue del 35,31 al 39,71%, del 8,52 al 8,89% y del 34,77 al 35,09%, respectivamente, lo que indica un papel importante de los efectos no aditivos en el HSW. De estos, 33 QTNs se consideraron estables, con 23 colocalizados con loci conocidos previamente, mientras que 10 eran QTNs novedosos. Además, se detectaron simultáneamente 10 pares de QQIs estables en los dos fenotipos. Basándose en la búsqueda de homólogos en Arabidopsis thaliana y en datos de transcriptoma in silico, siete genes (, , , , , y ) de algunos QTNs principales y dos genes ( y ) de QQIs fueron identificados como posibles genes candidatos, sin embargo, su papel funcional requiere una mayor investigación y validación funcional. Nuestros resultados arrojan luz sobre la participación de QEIs y QQIs en la regulación del HSW en la soja, y estos, junto con los genes candidatos identificados, serían recursos genómicos valiosos en el desarrollo de cultivares de soja con un peso de semilla deseable.
Descripción
El peso de cien semillas de soja (HSW) es un rasgo cuantitativo complejo afectado por múltiples genes y factores ambientales. Hasta la fecha, se han reportado un gran número de nucleótidos de rasgos cuantitativos (QTNs), pero hay menos información sobre las interacciones QTN-por-ambiente (QEIs) e interacciones QTN-QTN (QQIs) para el HSW de la soja. El mapeo sin QEIs y QQIs resulta en la omisión de algunos QTNs importantes que están significativamente relacionados con el HSW. Por lo tanto, el presente estudio realizó un análisis de asociación a nivel genómico para mapear los principales QTNs, QEIs y QQIs para el HSW en un panel con 573 líneas diversas de soja probadas en tres ambientes independientes (E1, E2 y E3) con fenotipo de valor lineal no sesgado medio y mejor (BLUP). En total, se detectaron 147 QTNs de efecto principal, 11 QEIs y 24 pares de QQIs en el fenotipo medio, y 138 QTNs de efecto principal, 13 QEIs y 27 pares de QQIs en el fenotipo BLUP. La variación fenotípica total explicada por los QTNs de efecto principal, QEIs y QQIs fue del 35,31 al 39,71%, del 8,52 al 8,89% y del 34,77 al 35,09%, respectivamente, lo que indica un papel importante de los efectos no aditivos en el HSW. De estos, 33 QTNs se consideraron estables, con 23 colocalizados con loci conocidos previamente, mientras que 10 eran QTNs novedosos. Además, se detectaron simultáneamente 10 pares de QQIs estables en los dos fenotipos. Basándose en la búsqueda de homólogos en Arabidopsis thaliana y en datos de transcriptoma in silico, siete genes (, , , , , y ) de algunos QTNs principales y dos genes ( y ) de QQIs fueron identificados como posibles genes candidatos, sin embargo, su papel funcional requiere una mayor investigación y validación funcional. Nuestros resultados arrojan luz sobre la participación de QEIs y QQIs en la regulación del HSW en la soja, y estos, junto con los genes candidatos identificados, serían recursos genómicos valiosos en el desarrollo de cultivares de soja con un peso de semilla deseable.